毕业论文范文——毛竹林土壤氨氧化和固氮微生物特征及其演变规律

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1、分类号密级UDC硕士学位论文毛竹林土壤氨氧化和固氮微生物特征及其演变规律作者姓名：指导教师：学科专业名称：土壤学研究方向：土壤生物与生物化学所在学院：环境与资源学院论文提交日期：年月日浙江农林大学年月日摘要摘要毛竹是集经济、生态、社会效益于一体的优良竹种，近20年，许多阔叶林和杉木林改种毛竹，加上毛竹自然入侵周边森林形成了新的毛竹纯林，因此毛竹面积不断扩大，最近10年扩大了100万公顷，至2013年面积已达443万公顷。毛竹属喜氮植物，土壤氮素水平对毛竹生长至关重要，而生物固氮是土壤氮素的重要来源。本研究应用变性梯度凝胶电泳（DGGE）和实时荧光定量PCR（Real-time

2、PCR），结合土壤的基本理化性质以及土壤净氮矿化率和净硝化率，通过比较研究毛竹纯林和阔叶林之间、毛竹入侵阔叶林后形成的三种不同林分之间土壤氮素水平、氮素转化过程以及土壤氮循环相关微生物的差异，来揭示毛竹发展过程中土壤氮循环相关微生物变化规律以及氮素转化过程和氮素有效性的关系。分别在临安和安吉采集毛竹纯林和阔叶林表层和表下层土壤；分别在长兴煤山镇和天目山自然保护区，采集了3个毛竹入侵带的毛竹林、毛竹和阔叶混交林以及原阔叶林土壤样品。毛竹纯林和阔叶林对比研究结果：临安阔叶林改种毛竹后两层土壤的pH、碱解氮和表层土壤的速效钾都显著增加（P<0.05），而有效磷则显著下降（P<0.0

3、5）；安吉地区改种前后土壤理化性质变化较小，表层土壤的有效磷和下层土壤的有机碳有较大差异（P<0.05）。除下层土壤的净硝化率外，同一土层毛竹林土壤的净氮矿化率和净硝化率显著高于（P<0.05）阔叶林。临安和安吉两地土壤毛竹林的AOA丰度均高于阔叶，且安吉地区两种林分间存在有明显（P<0.05）差异，而临安则没有检测到显著差异；临安和安吉两地毛竹林土壤的AOB丰度高于阔叶，但除临安表层土壤存在显著（P<0.05）差异外，均没有检测到显著差异。土壤固氮细菌PCR-DGGE条带数及多样性指数H（Shannon-WienerindexH）为阔叶林高于毛竹林，而毛竹林土壤的固氮细菌n

4、ifH基因丰度则高于阔叶林。基于PCR-DGGE条带信息的聚类分析和主成分分析（PCA）结果表明，毛竹林和阔叶林土壤固氮细菌群落结构存在明显（P<0.05）差异。毛竹入侵天然阔叶林结果：随着毛竹入侵天然阔叶林，土壤pH从阔叶林、混交林到毛竹林依次升高；青龙山、石门洞土壤的有机碳、青龙山土壤的碱解氮和石门洞土壤的有效磷含量显著（PI摘要<0.05）增加，煤山镇土壤的有机碳、速效钾和石门洞土壤的速效钾含量显著（P<0.05）降低。同一地区毛竹林土壤的净氮矿化率和硝化率均为最高，毛竹林土壤净氮矿化率和净硝化率明显高于（P<0.05）其它两种林分土壤（石门洞土壤净硝化率除外）。随着毛

5、竹逐渐入侵阔叶林，土壤氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）的基因丰度总体呈下降趋势。煤山镇阔叶林土壤固氮细菌多样性（DGGE条带信息）最丰富，多样性指数显著（P<0.05）高于其他两种林分；而天目山的青龙山土壤固氮细菌多样性毛竹林最丰富，显著（P<0.05）高于混交林和阔叶林，石门洞土壤三种林分之间则没有显著差异，天目山两个样地随着毛竹入侵阔叶林土壤固氮菌多样性逐渐上升，而煤山镇土壤的固氮细菌多样性则下降，说明同样是毛竹入侵阔叶林，土壤固氮细菌多样性变化规律性不一致。通过土壤固氮菌DGGE信息的数字化处理后的聚类分析和主成分分析结果表明，3个入侵带不同植被下土壤固氮菌群

6、落结构都存在显著（P<0.05）差异。土壤固氮菌nifH基因的荧光定量PCR结果显示，煤山镇毛竹林土壤显著（P<0.05）大于阔叶林，石门洞和青龙山阔叶林土壤大于毛竹林，说明随着毛竹逐渐入侵阔叶林，不同土壤样地固氮基因（nifH）丰度变化不同。关键词：毛竹，土壤固氮菌，氨氧化古菌（AOA），氨氧化细菌（AOB），PCR-DGGE，荧光定量PCR，净氮矿化率，净硝化率。IABSTRACTABSTRACTMosobambooisoneoftheexcellentbamboospecieswithasetofeconomic,ecologicalandsocialbenefits.

7、Inrecent20years,manybroadleafforestsandChinesefirforestswereconvertedtomosobamboo,andmosobamboonaturallyinvadetosurroundingforestandformedanewpuremosobambooforest,hence,theareaofmosobambooforesthadreached4.43millionhectaresto2013.Mosobambooisfondofnitrog