發(fā)布時(shí)間：2024-10-05 09:32

　　氣候變化可改變土壤微生物群落及其所介導(dǎo)的碳氮等營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán),對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜的影響。然而目前關(guān)于多元?dú)夂蜃兓�因子交互作用�?duì)土壤微生物長(zhǎng)期影響的綜合研究匱乏,因此對(duì)地球元素化學(xué)循環(huán)的機(jī)理認(rèn)識(shí)很少。針對(duì)該問(wèn)題,本研究以美國(guó)加利福尼亞州溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象,通過(guò)人為模擬CO₂濃度升高、氮沉降、降水、增溫和野火等野外試驗(yàn)表征多元?dú)夂蜃兓?利用高通量測(cè)序和基因芯片（Geo Chip 4.6）等環(huán)境基因組學(xué)技術(shù),從土壤微生物群落物種組成和功能基因兩個(gè)角度深入探究其對(duì)多元?dú)夂蜃兓�因子的響�?yīng)機(jī)制,主要發(fā)現(xiàn)為:（1）土壤微生物物種組成受單一氣候因子的影響顯著,其響應(yīng)由具有最大效應(yīng)的單一因子決定,效應(yīng)強(qiáng)度依次為氮沉降、降水、CO₂濃度升高和野火,而未能檢測(cè)到增溫的單一因子作用和多元?dú)夂蜃兓�因子的交互作用。土壤微生物功能基因受單一因子和多種因子交互作用影響均顯著,其響應(yīng)機(jī)制與物種層面不同。（2）CO₂濃度升高（275 ppm）使得土壤微生物群落向生長(zhǎng)緩慢物種組成轉(zhuǎn)變:具有較高核糖體RNA操縱子（Ribosomal RNA Operon,...

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 全球氣候變化
        1.1.2 草原生態(tài)系統(tǒng)
        1.1.3 全球氣候變化對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響
        1.1.4 土壤微生物對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要性
    1.2 全球氣候變化對(duì)草原土壤微生物的影響
        1.2.1 CO_2濃度升高對(duì)土壤微生物的影響
        1.2.2 氮沉降對(duì)土壤微生物的影響
        1.2.3 降水對(duì)土壤微生物的影響
        1.2.4 增溫對(duì)土壤微生物的影響
        1.2.5 野火對(duì)土壤微生物的影響
        1.2.6 多因素交互作用對(duì)土壤微生物的影響
    1.3 土壤微生物群落研究技術(shù)
    1.4 模擬氣候變化的主要方法
    1.5 研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.5.1 研究目標(biāo)及關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 研究技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法
    2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集
        2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.2 樣品采集
    2.2 環(huán)境參數(shù)測(cè)定
        2.2.1 氣候參數(shù)與土壤性質(zhì)測(cè)定
        2.2.2 土壤功能過(guò)程測(cè)定
        2.2.3 植物參數(shù)測(cè)定
    2.3 土壤微生物測(cè)序與功能基因芯片試驗(yàn)
        2.3.1 土壤微生物DNA提取
        2.3.2 Illumina測(cè)序
        2.3.3 Geo Chip基因芯片試驗(yàn)
        2.3.4 Illumina和 Geo Chip數(shù)據(jù)預(yù)處理
    2.4 統(tǒng)計(jì)分析
        2.4.1 微生物群落結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 微生物與環(huán)境相互作用
第3章 溫帶草原土壤微生物對(duì)多元?dú)夂蜃兓�因子交互作用的響�?yīng)
    3.1 引言
    3.2 研究方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 多種因子交互作用對(duì)環(huán)境條件的影響
        3.3.2 多種因子交互作用對(duì)微生物物種組成的影響
        3.3.3 多種因子交互作用對(duì)微生物功能基因的影響
        3.3.4 微生物物種組成與環(huán)境因子的關(guān)系
        3.3.5 微生物功能基因與環(huán)境因子的關(guān)系
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
第4章 溫帶草原土壤微生物對(duì)CO_2濃度升高的響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 研究方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 CO_2濃度升高對(duì)環(huán)境條件的影響
        4.3.2 CO_2濃度升高對(duì)微生物物種組成的影響
        4.3.3 CO_2濃度升高對(duì)微生物功能基因的影響
        4.3.4 影響微生物群落的主要環(huán)境參數(shù)
    4.4 討論
        4.4.1 CO_2濃度升高對(duì)微生物物種組成的影響
        4.4.2 CO_2濃度升高對(duì)微生物功能基因的影響
        4.4.3 CO_2濃度升高影響草原生態(tài)系統(tǒng)的概念模型
    4.5 本章小結(jié)
第5章 溫帶草原土壤微生物對(duì)野火的響應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 研究方法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 野火對(duì)環(huán)境條件的影響
        5.3.2 野火對(duì)微生物物種組成的影響
        5.3.3 野火對(duì)微生物功能基因的影響
        5.3.4 影響微生物群落的主要環(huán)境參數(shù)
        5.3.5 微生物與植被對(duì)土壤CO_2排放通量的影響
    5.4 討論
        5.4.1 野火對(duì)微生物物種組成的影響
        5.4.2 野火對(duì)微生物碳降解相關(guān)功能基因的影響
        5.4.3 野火對(duì)微生物氮循環(huán)相關(guān)功能基因的影響
        5.4.4 野火對(duì)土壤CO_2排放通量的影響
        5.4.5 野火影響草原生態(tài)系統(tǒng)的概念模型
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 微生物物種相對(duì)豐度與凝聚強(qiáng)度關(guān)系
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：4007809