Arid
DOI10.27410/d.cnki.gxbfu.2021.001672
控制降水对黄土高原西部荒漠草原土壤细菌群落的影响研究
王军锋
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位西北师范大学
中文摘要在气候变化背景下,全球和区域内的降水格局将会改变。降水是干旱、半干旱生态系统重要的水分来源,也是不同时空尺度上各种生物过程的关键驱动因子。土壤细菌群落作为地球物质循环的主要驱动者,由于其复杂的结构以及研究方法与研究尺度的限制,使其并未被清晰的认识。黄土高原西部荒漠草原作为典型草原与荒漠的过渡植被类型,对维护区域生态系统的稳定具有重要作用。然而,因地处半干旱区,植被稀疏,水土流失严重,生态系统非常脆弱。因此,开展降水变化对黄土高原西部荒漠草原土壤细菌群落的影响研究,为评估荒漠草原土壤碳库动态对降水变化的响应机制提供数据支撑,并为荒漠草原生态系统的管理提供理论依据。本研究利用在黄土高原西部荒漠草原布设的野外降水控制试验,设置5个降水梯度(减水40%、减水20%、对照、增水20%、增水40%),采用高通量测序技术测定土壤细菌群落的物种组成和多样性,综合运用方差分析、Kruskal-Walli检验、LEf Se多级物种差异判别分析、Spearman相关分析、结构方程模型等分析方法研究降水变化对荒漠草原土壤细菌群落组成、多样性、植物和土壤特征的影响及其机制。主要研究结果如下:(1)不同控制降水条件下,植物地上生物量、盖度、密度差异显著(P0.05)。减水20%梯度下的地上生物量显著低于增水40%梯度;减水40%梯度下的盖度显著低于增水20%;减水40%梯度下的密度显著低于对照和其他梯度。表明降水变化会影响植物群落的生长,极端干旱对植物群落生长的抑制作用更为明显,而控制降水对植物群落多样性和高度影响不明显(P>0.05)。不同控制降水条件下,土壤速效磷、电导率的差异显著(P0.05),随降水增加呈一定的增加趋势。控制降水条件下,在群落中占主导的细菌门类有放线菌门(26.66%~35.97%)、酸杆菌门(17.19%~26.06%)、变形菌门(15.07%~19.33%)、绿弯菌门(12.48%~18.59%)。不同控制降水间细菌群落组成在门水平的差异尚未达到显著水平(P>0.05),但在纲水平和属水平低丰度的细菌类群在降水梯度间具有显著差异(P<0.05);增水梯度下细菌Shannon-Wiener指数显著高于对照,而Simpson指数在增水梯度下显著降低(P<0.05)。但细菌β-多样性在不同降水梯度间的差异并不显著,表明降水变化对荒漠草原区土壤细菌群落α-多样性的影响比β-多样性更明显。(4)影响细菌群落组成的主要植物及土壤因子分别是植物丰富度、植物密度、植物香农多样性、植物盖度、土壤速效磷、土壤电导率、土壤微生物量碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤含水量(P<0.05);其中,占主导作用的因子为植物丰富度和土壤速效磷;从机制过程来看,降水变化分别通过影响植物的地上生物量和丰富度以及密度和盖度的综合特征来影响细菌群落组成及其多样性。
中文关键词控制降水 ; 荒漠草原 ; 土壤细菌群落 ; 土壤性质 ; 植物群落
语种中文
国家中国
中图法分类号S812.2;X171.1
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373322
作者单位西北师范大学
推荐引用方式
GB/T 7714
王军锋. 控制降水对黄土高原西部荒漠草原土壤细菌群落的影响研究[D]. 西北师范大学,2021.
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