青藏高原草甸土壤中固碳微生物群落多样性及其影响因素
青藏高原草甸土壤中固碳微生物群落多样性及其影响因素
【摘要】： 青藏高原高寒地区草甸草地作为世界上海拔最高、类型最独特的草地生态系统,是该地区重要的碳库,对温室气体过量排放产生的气候变化十分敏感。在生态系统物质循环中,土壤碳的生物地球化学循环尤为重要。土壤微生物是生态系统功能发挥和生物化学循环的驱动者和重要载体,为了了解青藏高原土壤碳循环对环境变化的响应,需要明确土壤中固碳微生物群落结构、多样性差异及其影响因子。本论文分别在水平区域尺度和垂直方向上选取西藏东南部地区草甸土壤为研究对象,利用宏基因组学技术中的高通量测序技术,研究了2个不同梯度层面土壤固碳微生物群落结构的变化趋势,探讨了土壤固碳微生物群落结构和环境因子的关系。获得的主要结论如下:降水梯度带上:土壤有机碳含量随年降水量减少而降低,二者相关性显著;微生物物种丰富度在研究区域空间上呈西高东低,西部土壤物种分布更为均匀;各组间固碳微生物群落多样性差异显著大于组内差异,呈现明显的地理分布格局;固碳微生物群落组成上,变形菌门Proteobacteria处于绝对优势,优势属包括碱螺菌属(Alkalispirillum),硫杆菌(Sulfurifustis)等。控制土壤固碳微生物多样性的主要影响因素有年均降水量、土壤含水率、植被盖度、年均温以及pH值,其中pH值与其它环境因子呈负相关关系;年均降水量与除粒度和pH外其它环境因子都呈正相关关系,年均降水量是影响土壤固碳微生物多样性的主要因素。海拔梯度上:土壤有机碳含量随海拔先升高后降低,整体趋势东高西低;东坡样本物种丰富度和分布均匀度更好,西坡各组离散严重,东西坡各组间差异显著;固碳微生物群落组成上,亚硝化单胞菌目Nitrosomonadales,红细菌目Rhodobacterales等在东坡占据优势,西坡与东坡相似,并且着色菌目Chromatiales丰度突出。相对丰度较高的优势属为贪铜菌属(Cupriavidus),红细菌属(Rhodobacter)等。土壤固碳微生物多样性主要影响因素为海拔高度,其次有盖度、土壤含水率、土壤有机碳、粒度等,大部分环境因子之间都呈正相关关系。海拔高度变化是影响米拉山土壤固碳微生物多样性最主要因素。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
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