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放牧对贝加尔针茅草原土壤理化性状及细菌多样性的影响
作 者: 张永生
导 师: 杨殿林
学 校: 中国农业科学院
专 业: 生态学
关键词: 贝加尔针茅草原 牧压梯度 土壤理化性状 细菌多样性
分类号: S812
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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引 用: 2次
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内容摘要
过度放牧是引起草地退化的主要驱动力,研究放牧对草原土壤理化性质及土壤微生物的影响,探索放牧的相关生态学效应,为草原放牧管理提供理论依据。本文以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,通过野外样地监测和实验室分析,应用现代生态学原理与方法及PCR-DGGE等现代生物学技术,研究了土壤细菌多样性及土壤理化性状对放牧的响应,为揭示贝加尔针茅草原的退化机制、制定合理的草地利用对策提供科学依据,主要研究结论如下:1、随着放牧强度的增大,土壤含水量、有机碳含量、全P含量和C/N比下降,pH值升高。全N含量在中度放牧强度最高,重度放牧强度最低。表层0-10cm土层的理化性质对放牧响应更强烈。过度放牧会导致土壤理化性质恶化,土壤质量下降。2、放牧条件下贝加尔针茅草原细菌多样性丰富。细菌类群包括变形菌门(Proteobacteria)的α、β、γ、δ变形菌纲,放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等。其中变形菌门、放线菌门为优势类群,疣微菌门细菌是中度放牧样地仅有的种类。3、放牧条件下,土壤细菌多样性的垂直分布均表现为0~10cm土层中细菌多样性高于10~20cm土层。放牧压力的增加显著改变了草地土壤细菌多样性格局,轻度、中度及重度放牧下0-10cm和10-20cm土壤细菌多样性指数分别为2.90、3.16、2.74及2.73、2.81、2.33,中度放牧土壤细菌多样性高于轻度及重度放牧样地,符合Connell提出的“中度干扰假说”(intermediate disturbance hypothesis)。4、通过典型对应分析表明,土壤细菌群落多样性与放牧强度、土壤理化性状有着密切的关系。轻度放牧样地土壤细菌群落多样性与有机碳、C/N比有较为密切的关系,中度放牧样地土壤细菌群落多样性则与全N有较密切的关系,重度放牧样地土壤细菌群落多样性与土壤pH有关。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-12 第一章 绪论 12-20 1.1 研究目的与意义 12-13 1.2 国内外研究现状 13-19 1.2.1 放牧对草原土壤理化性质的影响 13-15 1.2.2 放牧对草原土壤微生物的影响 15-17 1.2.3 变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术在微生物生态学研究中的应用 17-19 1.3 研究内容与技术路线 19-20 1.3.1 研究内容 19 1.3.2 技术路线 19-20 第二章 研究区域概况与研究方法 20-27 2.1 研究区域概况 20-22 2.1.1 地理位置 20 2.1.2 植被特征 20-21 2.1.3 草地退化现状 21-22 2.2 研究方法 22-27 2.2.1 试验样地基本情况 22 2.2.2 试验样地设置及土壤样品的采集 22 2.2.3 实验方法 22-27 第三章 放牧对贝加尔针茅草原土壤理化性状的影响 27-36 3.1 不同放牧强度对土壤理化性状的影响 27-31 3.1.1 不同放牧强度对土壤水分含量的影响 27-28 3.1.2 不同放牧强度对土壤pH 值的影响 28-29 3.1.3 不同放牧强度对土壤有机碳含量的影响 29 3.1.4 不同放牧强度对土壤全氮含量的影响 29-30 3.1.5 不同放牧强度对土壤全磷含量的影响 30-31 3.1.6 不同放牧强度对土壤C/N 的影响 31 3.2 不同放牧强度下土壤理化因子间的相互关系 31-32 3.3 讨论 32-36 第四章 贝加尔针茅草原土壤基因组DNA 提取方法研究 36-44 4.1 土壤基因组DNA 提取 36-37 4.2 土壤基因组DNA 的纯化 37-38 4.3 PCR-DGGE 检测与分析 38-41 4.3.1 多聚酶链式反应(PCR) 38 4.3.2 变性梯度凝胶电泳(DGGE) 38-41 4.4 讨论 41-44 第五章 放牧对贝加尔针茅草原土壤细菌多样性的影响 44-51 5.1 不同放牧强度对土壤细菌多样性的影响 44-46 5.2 不同放牧强度下土壤细菌群落 16S rDNA 序列分析 46-47 5.3 土壤细菌群落多样性与土壤理化因子间的典型对应分析 47-48 5.4 讨论 48-51 第六章 结论 51-52 参考文献 52-62 致谢 62-63 作者简历 63
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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 普通畜牧学 > 草地学、草原学
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