豆科／禾本科間作是中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的生產(chǎn)技術(shù)和土地利用方式,具有悠久的歷史。這種間作系統(tǒng)可以充分利用土地資源和環(huán)境資源,提高了資源利用效率,而且具有明顯的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。由于植物間作系統(tǒng)的種間促進(jìn)作用可以改善植物根系和土壤養(yǎng)分環(huán)境狀況,在控制水土流失和荒漠化防治等方面具有顯著的作用。但是,有關(guān)禾本科植物尤其是麥類作物和豆科植物苜蓿間作的種間促進(jìn)作用鮮見報(bào)道。為此,采用傳統(tǒng)的土壤學(xué)和土壤微生物學(xué)方法,結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)的方法,通過研究小麥／苜蓿間作系統(tǒng)的植株生長、生物學(xué)產(chǎn)量、土壤理化性質(zhì)和土壤酶的變化情況,進(jìn)一步利用土壤微生物基因組的高通量分析技術(shù)研究小麥／苜蓿間作根際土壤微生物多樣性的變化,主要目的是揭示根際微生物多樣性與土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性的相互關(guān)系,闡明小麥／苜蓿間作的根際土壤養(yǎng)分資源高效利用的種間促進(jìn)作用,為農(nóng)林生產(chǎn)的生物多樣性提供理論依據(jù)和小麥／苜蓿間作體系的應(yīng)用提供技術(shù)支持。主要研究結(jié)論如下：1.小麥／苜蓿間作對生物量、根系及葉片營養(yǎng)元素的影響：與單作相比,間作降低了苜蓿生物量和株高,增加了小麥的生物量和株高；間作小麥的行間麥的生物量高于單作,株高卻略低于單作。間作苜蓿的... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 間作的概念
        1.3.2 間作對作物產(chǎn)量的影響
        1.3.3 間作對作物根系營養(yǎng)的影響
        1.3.4 間作對土壤酶活性的影響
        1.3.5 間作對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
        1.3.6 間作對土壤微生物區(qū)系的影響
        1.3.7 間作對環(huán)境的影響
    1.4 間作作物在間作中的作用和地位
        1.4.1 間作中的種間促進(jìn)作用
        1.4.2 間作中的種間競爭作用
        1.4.3 豆科作物在間作中對氮素促進(jìn)機(jī)理
        1.4.4 豆科作物在間作中對磷素促進(jìn)機(jī)理
    1.5 土壤微生物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展
        1.5.1 稀釋平板法
        1.5.2 BIOLOG微孔板鑒定系統(tǒng)
        1.5.3 磷酸脂肪酸圖譜
        1.5.4 變性/溫度梯度凝膠電泳（DGGE/TGGE）
        1.5.5 高通量測序技術(shù)
    1.6 技術(shù)路線
    1.7 研究的主要內(nèi)容
2 小麥/苜蓿間作對植株生長與產(chǎn)量的影響
    2.1 試驗(yàn)區(qū)概況
    2.2 供試材料
    2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.4 樣品采集與處理
        2.4.1 地上部各指標(biāo)測定
        2.4.2 地下部各指標(biāo)測定
        2.4.3 小麥品質(zhì)指標(biāo)的測定
        2.4.4 葉片中大量元素及微量元素的測定
        2.4.5 土地競爭力評價(jià)指標(biāo)
    2.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    2.6 結(jié)果與分析
        2.6.1 小麥/苜蓿間作對地上部生長的影響
        2.6.2 小麥/苜蓿間作對地下部生長的影響
        2.6.3 小麥/苜蓿間作對小麥品質(zhì)的影響
        2.6.4 小麥/苜蓿間作對葉片中營養(yǎng)元素的影響
        2.6.5 小麥/苜蓿間作對土地當(dāng)量比的影響
    2.7 本章小結(jié)
3 小麥/苜蓿間作對土壤理化性質(zhì)及酶活性影響
    3.1 土壤樣品采集
    3.2 測定項(xiàng)目
        3.2.1 土壤酶活性的測定
        3.2.2 土壤理化性質(zhì)測定
    3.3 數(shù)據(jù)處理與分析
    3.4 結(jié)果與分析
    3.5 結(jié)果與分析
        3.5.1 小麥/苜蓿間作對土壤酶活性的影響
        3.5.2 小麥/苜蓿間作對土壤大量元素的影響
        3.5.3 小麥/苜蓿間作對土壤微量元素的影響
    3.6 本章小結(jié)
4 小麥/苜蓿間作對土壤碳代謝微生物的影響
    4.1 土壤微生物碳代謝試驗(yàn)方法
    4.2 相關(guān)指數(shù)計(jì)算
    4.3 數(shù)據(jù)處理與分析
    4.4 結(jié)果與分析
    4.5 結(jié)果與分析
        4.5.1 平均顏色變化率
        4.5.2 土壤微生物群落指數(shù)
        4.5.3 土壤微生物對碳源利用模式的變化
        4.5.4 土壤微生物對碳源利用能力多樣性主成分分析
        4.5.5 土壤微生物碳源利用圖譜主成分分析
    4.6 本章小結(jié)
5 小麥/苜蓿間作對土壤微生物群落多樣性的影響
    5.1 試驗(yàn)方法
        5.1.1 根際土壤微生物基因組DNA的提取及檢測
        5.1.2 土壤根際細(xì)菌16S rRNA PCR擴(kuò)增
        5.1.3 土壤根際細(xì)菌16S rRNA PCR擴(kuò)增
    5.2 測序流程
    5.3 數(shù)據(jù)分析
        5.3.1 數(shù)據(jù)優(yōu)化與統(tǒng)計(jì)分析
        5.3.2 OTU聚類分析
        5.3.3 多樣性指數(shù)分析（Alpha-diversity）
        5.3.4 稀釋曲線（Rarefaction curve）
        5.3.5 Shannon-Wiener曲線
        5.3.6 Rank-Abundance曲線
        5.3.7 PCA分析
        5.3.8 多樣本相似度樹狀圖
        5.3.9 群落結(jié)構(gòu)組分圖
        5.3.10 群落Heatmap圖
    5.4 結(jié)果與分析
        5.4.1 測序結(jié)果
        5.4.2 菌群豐富度和多樣性指數(shù)分析
        5.4.3 Shannon-Wiener曲線分析
        5.4.4 Rank-Abundance曲線
        5.4.5 基于分類地位的群落特征分析
        5.4.6 主成分分析和聚類分析
        5.4.7 利用Venn程序分析不同組之間細(xì)菌種水平的關(guān)系
        5.4.8 Heatmap分析4組測序序列
    5.5 本章小結(jié)
6 小麥/苜蓿間作對有機(jī)磷活化利用的種間促進(jìn)作用
    6.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    6.2 測定項(xiàng)目
        6.2.1 干物質(zhì)測定
        6.2.2 根長測定
        6.2.3 根系酸性磷酸酶活性測定
        6.2.4 植物營養(yǎng)元素測定
    6.3 數(shù)據(jù)處理與分析
    6.4 結(jié)果與分析
        6.4.1 供有機(jī)磷對小麥/苜蓿間作生物量的影響
        6.4.2 供有機(jī)磷對小麥/苜蓿間作植株吸磷量的影響
        6.4.3 供有機(jī)磷對小麥/苜蓿間作根系酸性磷酸酶活性的影響
        6.4.4 供有機(jī)磷對間作小麥和苜蓿根長的影響
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]烏頭內(nèi)生細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及其與宿主生物堿合成關(guān)系研究[D]. 王娜.陜西師范大學(xué) 2014
[2]不同林型對林下土壤理化性質(zhì)與土壤細(xì)菌多樣性的影響[D]. 李聰.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[3]蘇打鹽堿地桑樹/大豆間作的土壤微生物多樣性研究[D]. 李鑫.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[4]原位施用堆肥對重金屬污染土壤中小麥生長及Cd、Cu形態(tài)的影響[D]. 張喆.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]蘇北地區(qū)主要林糧間作模式的土壤性狀及林木對農(nóng)作物影響狀況的研究[D]. 謝莉.南京林業(yè)大學(xué) 2005



本文編號：2913649