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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
下 载: 105次
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。

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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