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安达盐碱地三种植物分布区土壤理化特性和真菌多样性分析

2020-12-08阅读(570)

安达盐碱地三种植物分布区土壤理化特性和真菌多样性分析

论文摘要

安达市位于黑龙江省西南部,既是中国的羊草之乡,也是世界范围内三大优质草场之一。近年来由于一些人为和自然因素,安达草原土壤逐渐盐碱化。土壤盐碱化会导致当地的地上植被群落和地下土壤微生物群落产生改变。土壤中的物质转化和能量循环也离不开土壤微生物的参与,在评价整个生态系统状态时,土壤微生物相关参数占有较大比例。而至今对安达草地盐碱化的研究还主要在农牧经济和宏观的盐碱改良上,对地下土壤微生物的研究还较少。本研究以安达盐碱地上的碱斑为对照,选取朝鲜碱茅（Puccinellia chainampoensis Ohwi）、蒙古柳（Salix linearistipularis K.S.Hao）和山新杨（Populus davidiana Dode ×P.bolleana Lauche）这三种典型植物并在各自分布区域内采集根际土样,测定土壤理化指标并借助rDNA-ITS测序分析有植物生长区的土壤真菌群落,通过典型对应分析（CCA,Canonical correspondence analysis）等方法分析各生境土壤真菌群落与土壤环境因子的关系。主要结果如下:（1）碱斑是高度盐碱化的区域,朝鲜碱茅区的盐碱度仅次于碱斑的。蒙古柳区土壤全盐量要高于山新杨区,而pH值又低于山新杨区。蒙古柳区的土壤肥力最好,朝鲜碱茅区次之。Pearson相关显示同一生境内的不同土壤因子间存在着或强或弱的相关性。（2）测序结果以物种的相对丰度大于0.1%为标准,朝鲜碱茅区特有的分类操作单元（OTU,Operational Taxonomic Units）最多。物种注释分类得到 6 门、16 纲、33 目、59科、76属、54种的土壤真菌。朝鲜碱茅区土壤真菌多样性最高,三个样地真菌群落结构近似,丰度差异显著的真菌最多;蒙古柳区真菌均匀度高而丰富度小,三个样地真菌群落结构较近似;山新杨区真菌的丰富度高而均匀度低,丰度差异显著的真菌物种最少。（3）安达盐碱地上三种植物分布区土壤真菌群落的结构差异与土壤因子有关。朝鲜碱茅样地受全盐量的影响最大,土壤真菌的丰富度和物种数,与土壤全氮、磷、钾含量呈极强相关性;均匀度与有机质含量、脲酶活性为极显著相关,与pH值、全盐量为极强负相关。蒙古柳样地受全氮量的影响最大,真菌丰富度与有机质含量、全氮量和脲酶活性呈极强的相关性,均匀度与全钾量显著相关。山新杨样地受土壤全磷量的影响最大,土壤真菌的多样性和全磷量呈极强的相关,物种数还与全钾量有极强相关性。在七种土壤因子中,土壤全盐量对真菌门、纲、目、科、属分类水平上的贡献度均为最大,土壤全磷量在真菌种水平上的贡献度最大。综上,在安达盐碱地上,从三种植物分布区的土壤理化指标和真菌群落结构来分析,作为草本植物,朝鲜碱茅的盐碱适应性要强于木本植物,而灌木蒙古柳的盐碱适应性又强于山新杨。山新杨在安达盐碱地上没有生长优势,而蒙古柳区的土壤理化指标优于其它区域的,在后续盐碱地修复的植被更替等相关研究中,应给予蒙古柳更多的关注。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 安达盐碱草地的概述
  •   1.2 安达盐碱地三种植物的概述
  •     1.2.1 朝鲜碱茅的概述
  •     1.2.2 蒙古柳的概述
  •     1.2.3 山新杨的概述
  •   1.3 目的与意义
  •   1.4 技术路线
  • 2 研究区域的概况
  •   2.1 地理位置
  •   2.2 气候情况
  •   2.3 植物资源
  • 3 三种植物分布区和碱斑土壤的理化特性分析
  •   3.1 实验材料与方法
  •     3.1.1 土样的采集
  •     3.1.2 土壤理化测定的方法
  •     3.1.3 数据分析方法
  •   3.2 结果与分析
  •     3.2.1 土壤pH值
  •     3.2.2 土壤全盐量
  •     3.2.3 土壤有机质含量
  •     3.2.4 土壤全氮量
  •     3.2.5 土壤全磷量
  •     3.2.6 土壤全钾量
  •     3.2.7 土壤脲酶活性
  •   3.3 讨论
  •   3.4 本章小结
  • 4 三种植物分布区土壤真菌群落的高通量测序分析
  •   4.1 实验材料
  •   4.2 实验方法
  •     4.2.1 DNA的提取
  •     4.2.2 PCR扩增
  •     4.2.3 序列的测定
  •   4.3 数据处理方法
  •     4.3.1 原始数据的处理
  •     4.3.2 OTU的聚类与比较分析
  •     4.3.3 真菌物种的注释分类
  •     4.3.4 α多样性和β多样性分析
  •     4.3.5 物种差异分析
  •   4.4 实验结果
  •     4.4.1 PCR扩增结果
  •     4.4.2 Tags数据处理
  •     4.4.3 OTU聚类比较结果分析
  •     4.4.4 真菌物种的分类分析
  •     4.4.5 真菌物种的分布分析
  •     4.4.6 土壤真菌的α多样性和β多样性分析
  •     4.4.7 真菌物种差异分析
  •   4.5 讨论
  •   4.6 本章小结
  • 5 土壤真菌群落结构与土壤理化因子的关系
  •   5.1 土壤因子与真菌多样性指数的关系
  •   5.2 土壤因子对真菌群落的贡献度
  •   5.3 多元直接梯度分析
  •   5.4 讨论
  •   5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 东北林业大学硕士学位论文修改情况确认表

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 徐维东

    导师: 马书荣

    关键词: 朝鲜碱茅,蒙古柳,山新杨,真菌多样性,土壤理化因子

    来源: 东北林业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 东北林业大学

    基金: 林业公益科研专项基金(201404220),长江学者与创新研究团队(IRT13053)项目

    分类号: Q948

    DOI: 10.27009/d.cnki.gdblu.2019.000295

    总页数: 69

    文件大小: 5548K

    下载量: 81

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