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石羊河下游退耕区次生草地土壤微生物多样性研究
王理德
完成单位甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期2020
中文摘要1.课题来源 本项目是甘肃省林草局于2017年下达的省林业科技计划项目,编号为2017kj025,承担单位为甘肃省治沙研究所,执行期限为2017年7月至2019年12月。 2.研究目的及意义 石羊河是下游的民勤地区曾是水草丰美的天然绿洲。然而,近几十年,随着石羊河流域中游地区人口数量与经济规模的不断扩大,下游地表水资源日趋减少,地下水严重超采,矿化度上升,自然植被受到了严重干扰和破坏,土地沙漠化、盐渍化等一系列生态问题日趋加剧,致使大面积土地弃耕而撂荒,成为次生草地,若这些次生草地保护方式不当,就会加快退化速度,引起风蚀沙化,成为新的沙尘源,严重破坏石羊河中下游次生草地土壤生态系统。因此,如何合理保护和恢复石羊河流域中下游绿洲退耕区次生草地是亟待解决的生态问题。 微生物是自然界物质循环和能量流动的驱动者,是陆地生态系统的重要组成部分,在土壤的形成与发育、有机质转化、生态系统平衡、土壤环境净化与生物修复等方面均起着重要的作用。微生物多样性变化能较早地反映土壤质量的变化过程,对生态环境演变也有重要的指示作用。 3.研究任务 本研究采用时空替代法及现代分子生物学技术,通过对民勤绿洲不同年代退耕区次生草地土壤微生物多样性的分析,阐明退耕区次生草地土壤细菌、真菌的群落分布、种类、功能、遗传及群落结构,揭示次生草地土壤微生物多样性动态变化规律,探讨退耕区次生草地土壤微生物在生态系统中所起的作用,为经济、生态、高效治理荒漠化地区退化草地和研制适应当地微生物肥料提供理论依据,对民勤荒漠绿洲退耕区次生草地合理使用、生态环境保护、修复和改善以及石羊河流域综合治理国家工程实施具有一定的理论和实践指导意义。 3.考核目标 (1)选择1-2 a、5-6 a、9-10 a次生草地为演变序列样地,并将未开垦的荒漠草原为对照,测定与分析土壤的微生物多样性的垂直分布规律及动态变化规律,揭示其与草地植被、土壤理化因子的相关性; (2)在国内外期刊上发表论文2-3篇,同时协助培养研究生1名。 4.创见与创新 本项目在国内首次系统研究了荒漠绿洲退耕区次生草地土壤系统的演变过程、规律及其驱动因素,并阐明了“植被－土壤－微生物”的耦合关系; 5.社会经济效益 本项目通过对人工干预恢复技术,对石羊河流域综合治理生态工程的实施具有一定的理论和实践指导意义。 6. 存在的问题 (1)试验样地距离相隔较远,退耕地存在着放牧等人为因素的破坏,在今后的试验中应加强退耕地的保护及管理将人为因素干扰降到最小。 (2) 项目研究尚处于研究初级阶段,对退耕地土壤系统动态变化规律、土壤微生物的结构功能多样性和遗传多样性系统分析及演变特征等方面的研究还不够全面完善,需要做更全面的调查及研究分析,并对研究人员加强培训。 (3)将该区土壤微生物多样性和土壤理化性质的相结合,深入了解该区域土地微生物的分布特性及功能,从而有针对性的改善土壤性质,促进退耕土壤系统的修复,需要进一步研究。 7.成果简介 项目采用时空替代法研究表明：石羊河下游不同年限退耕区次生草地土壤微生物的物种丰度与均匀度趋于一致,优势细菌以变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门和厚壁菌门为主,优势细菌属中以假单胞菌属、微小杆菌属、鞘氨醇单胞菌属和芽单胞菌属丰度最高,含有4大功能基因,具体功能多达25种;土壤真菌主要以子囊菌门、担子菌门、接合菌门和壶菌门为主;各类微生物PLFA含量随着土壤深度的加深而减少;民勤绿洲退耕区次生草地退耕五年地B/F最高,G+/G-比值最低,其土壤生态循环较好;从第5a左右就要采取人工干预,否则就会进一步加大修复和保护难度。植被演替过程中主要受微生物生物量P(SMBP)、微生物生物量碳(SMBC)、细菌(BAC)及真菌(FUN)等土壤微生物因子的影响。 项目撰写相关学术论文6篇,其中已发表5篇(见刊),CSI论文1篇,已投稿1篇;申报国家新型专利6项,授权专利5项,受理专利1项。
中文关键词石羊河流域 ; 土壤质量 ; 退耕地 ; 土壤微生物
语种中文
国家中国
中图法分类号S812
资源类型成果
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/365820
推荐引用方式
GB/T 7714		 王理德. 石羊河下游退耕区次生草地土壤微生物多样性研究[Z]. ,2020.
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