放牧绵羊对陇东草原土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响

发布时间：2016-11-23 23:39

  本文关键词：放牧绵羊对陇东草原土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

《兰州大学》 2015年

放牧绵羊对陇东草原土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响

苟燕妮  

【摘要】：放牧是草原管理和利用的主要方式之一,其不仅影响植被,也对土壤微生物区系组分产生重要影响。因此,草地土壤微生物往往作为评价草地生态系统健康的重要指标之一。本论文在陇东典型草原研究了土壤细菌和真菌区系对绵羊放牧强度的响应,试验地设在甘肃省环县甜水堡兰州大学草地农业试验点,放牧家畜为绵羊,包括四个放牧强度处理,分别是0只羊/hm2、2.7只羊/hm2、5.3只羊/hm2、8.7只羊/hm2。分别于2012年5月、7月、9月、11月采集土样。采用454-高通量测序法,对4个放牧强度下土壤细菌和真菌多样性及群落结构进行了检测和分析,并测定了土壤理化性质。所获主要结果如下:1、放牧强度对土壤理化性质有重要影响。不同放牧处理间草地土壤有机质含量为8.09—14.09g/kg,放牧地的含量显著(P0.05)高于不放牧地,但放牧处理间无显著差异。土壤全氮含量为6.55—14.83mg/kg,不同放牧处理表现为0只羊/hm2、2.7只羊/hm2、5.3只羊/hm2显著(P0.05)高于8.7只羊/hm2。土壤全磷、硝态氮和铵态氮含量分别为:2.52—3.67mg/kg、0.02—1.19mg/kg、2.42—4.47mg/kg,放牧对三者影响均不显著。土壤pH值为6.98—7.25,处理间差异不显著,但随放牧强度增强而有增大的趋势。2、放牧强度对细菌多样性、丰富度和群落结构均有影响,但响应程度不同。在0只羊/hm2、2.7只羊/hm2、5.3只羊/hm2、8.7只羊/hm2 4个放牧强度下,评价土壤中细菌多样性的香农指数分别为7.60、7.72、7.75、7.70,辛普森指数为0.0012、0.0008、0.0008、0.0008。评价土壤细菌丰富度的可操作分类单元(OTUs)值分别为3467、3548、3698、3601,Chao值为7346、7656、8477、8079。结果表明,放牧处理小区土壤的细菌多样性和丰富度都高于未放牧处理,其中5.3只羊/hm2处理达到最大值。对细菌群落结构的研究表明,4个放牧处理的土壤中共检测出7-9个优势细菌类群,其中6个为共有菌群,分别为:放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes),不同放牧处理间各优势细菌门相对丰度差异为0.61-3.57%。放牧对细菌门组分和相对丰度影响较小。除2.7只羊/hm2放牧处理外,其他处理均含有其特有菌群。其中,0只羊/hm2放牧小区含有4个特有菌群,分别是梭杆菌门(Fusobacteria)、螺旋体菌门(Spirochaetes)、软壁菌门(Tenericutes)和互养菌门(Synergistetes)。5.3只羊/hm2和8.7只羊/hm2放牧小区的特有菌群分别为:产水菌门(Aquificae)和软壁菌门(Tenericutes)。与454-高通量测序法相比较,16S rDNA克隆文库法获得的数据信息量较少,难以对土壤微生物进行全面准确的分析。3、放牧强度对真菌多样性、丰富度和群落结构均有影响。在0只羊/hm2、2.7只羊/hm2、5.3只羊/hm2、8.7只羊/hm2 4个放牧强度下,香农指数分别为2.86、5.06、4.38、4.11,辛普森指数为0.19、0.02、0.08、0.21,OTUs值分别为572、868、708、651,Chao值为930、1324、1143、981。结果表明,放牧处理小区土壤的真菌多样性和丰富度都高于未放牧小区,其中2.7只羊/hm2处理下最高。对真菌群落结构的研究结果显示,4个放牧处理小区土壤中共检测出3个优势真菌类群,且均为共有优势菌群,分别为:担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和球囊菌门(Glomeromycota)。8.7只羊/hm2放牧处理发现1个特有菌群为新美鞭菌门(Neocallimastigomycota)。不同放牧处理间各优势真菌门相对丰度差异为4.45-19.04%,表明放牧对土壤真菌门组分影响较小而对相对丰度有明显影响。4、季节对土壤细菌和真菌的多样性和相对丰度均有影响。研究结果显示,5月、7月、9月和11月的土壤细菌香农指数分别为7.67、7.68、7.76、7.64,辛普森指数为0.0010、0.0008、0.0007、0.0010,多样性指数在9月达到最高。土壤真菌香农指数分别为3.09、4.11、4.28、4.93,辛普森指数为0.24、0.11、0.13、0.02,最高值出现在11月。不同月份间土壤优势细菌门相对丰度差异为5.15-23.66%,而优势真菌门相对丰度差异为19.54%-6.29%。5、土壤理化性质与土壤细菌和真菌群落的组成及相对丰度紧密相关。冗余相关性(RDA)分析表明:土壤细菌群落分布受pH、硝态氮的影响较大。物种相对丰度与全磷和pH值成正相关关系的细菌群落为:酸杆菌门(Acidobacteria)、螺旋体菌门、梭杆菌门、厚壁菌门(Firmicutes)、无壁菌门(Tenericutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿菌门(Chlorobi)。与全氮、有机质和放牧强度成正相关关系的细菌群落为:疣微菌门(Verrucomicrobia)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。与硝态氮和铵态氮成正相关关系的细菌种类为:放线菌门(Actinobacteria)、嗜热丝菌门(Caldiserica)、衣原体门(Chlamydiae)、广古菌门(Euryarchaeota)和绿弯菌门(Chloroflexi)。土壤真菌群落的分布受有机质、全磷、铵态氮的影响较大。与土壤全氮和铵态氮成正相关关系的真菌群落为:隐真菌门(Cryptomycota)。与硝态氮成正相关关系的真菌群落为:担子菌门(Basidiomycota)、和球囊菌门(Glomeromycota)。与有机质、全磷和pH成正相关关系的真菌群落为:新美鞭菌门。

【关键词】：
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S812.2;S826
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 张蕴薇,韩建国,韩永伟,牛忠联;不同放牧强度下人工草地土壤微生物量碳、氮的含量[J];草地学报;2003年04期

2 姚拓;龙瑞军;;天祝高寒草地不同扰动生境土壤三大类微生物数量动态研究[J];草业学报;2006年02期

3 王国荣;陈秀蓉;张俊忠;韩玉竹;胡宜刚;杨成德;徐长林;;东祁连山高寒灌丛草地土壤微生物生理功能群的动态分布研究[J];草业学报;2011年02期

4 黄懿梅;安韶山;薛虹;;黄土丘陵区草地土壤微生物C、N及呼吸熵对植被恢复的响应[J];生态学报;2009年06期

5 张海芳;李刚;宋晓龙;刘红梅;张静妮;杨殿林;赵树兰;多立安;;内蒙古贝加尔针茅草原不同利用方式土壤微生物功能多样性[J];生态学杂志;2012年05期

6 刘秉儒;张秀珍;胡天华;李文金;;贺兰山不同海拔典型植被带土壤微生物多样性[J];生态学报;2013年22期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张小甫;时永杰;田福平;杨文静;;土壤微生物生态学研究进展[J];安徽农业科学;2010年19期

2 林慧龙;侯扶江;李飞;;家畜践踏对环县草原地下生物量的影响[J];草地学报;2008年02期

3 郭明英;卫智军;徐丽君;杨桂霞;刘红梅;吴艳玲;辛晓平;;不同刈割年限天然草地土壤呼吸特性研究[J];草地学报;2011年01期

4 徐丽君;王波;辛晓平;;紫花苜蓿人工草地土壤养分及土壤微生物特性[J];草地学报;2011年03期

5 惠竹梅;岳泰新;张振文;;行间生草葡萄园土壤微生物量与土壤养分的通径分析[J];草地学报;2011年06期

6 郭明英;朝克图;尤金成;徐丽君;王丽娟;贾淑杰;辛晓平;;不同利用方式下草地土壤微生物及土壤呼吸特性[J];草地学报;2012年01期

7 单贵莲;陈功;宁发;马玉宝;初晓辉;;典型草原恢复演替过程中土壤微生物及酶活性动态变化研究[J];草地学报;2012年02期

8 尚占环;丁玲玲;龙瑞军;马玉寿;施建军;鱼小军;王长庭;丁路明;;江河源区高寒草地土壤微生物数量特征[J];草原与草坪;2006年05期

9 安静;邓波;韩建国;杨富裕;张英俊;历卫宏;;土壤有机碳稳定性研究进展[J];草原与草坪;2009年02期

10 单贵莲;初晓辉;罗富成;马玉宝;李临杭;陈功;;围封年限对典型草原土壤微生物及酶活性的影响[J];草原与草坪;2012年01期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王春阳;黄土高原生态重建中植物凋落物碳氮在土壤中转化特性研究[D];西北农林科技大学;2011年

2 郑阳;内蒙古克氏针茅典型草原生态系统放牧管理优化模式研究[D];甘肃农业大学;2010年

3 李会科;渭北旱地苹果园生草的生态环境效应及综合技术体系构建[D];西北农林科技大学;2008年

4 张成霞;放牧对陇东黄土高原天然草地土壤理化特性及微生物的影响[D];兰州大学;2008年

5 傅民杰;东北典型温带森林生态系统氮素转化释放过程的研究[D];东北林业大学;2009年

6 范燕敏;天山北坡中段伊犁绢蒿荒漠退化草地土壤质量的演变与评价及预警系统的研究[D];新疆农业大学;2009年

7 颉鹏;河西绿洲农田生态系统土壤碳汇时空演变研究[D];甘肃农业大学;2009年

8 郭志彬;半干旱黄土高原地区不同干预方式下撂荒地演替植被生物量与土壤物化性质变化[D];兰州大学;2010年

9 陈懂懂;青藏高原东北缘高寒草甸土壤养分、微生物量碳氮及氮矿化潜力的研究[D];兰州大学;2010年

10 白文娟;水蚀风蚀交错带植被恢复对土壤质量的影响与植物生理生态适应性[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李少斌;放牧型羔羊肉生产优化杂交组合筛选和藏绵羊DRB1基因第2外显子多态性分析[D];甘肃农业大学;2010年

2 陈开华;青藏高原高寒草甸氮素矿化与微生物作用机理研究[D];青海师范大学;2010年

3 陈玮玮;栽培草地不同载畜率下放牧山羊牧食行为研究[D];兰州大学;2011年

4 韩会阁;土壤有机碳组分对土地利用方式的响应[D];兰州大学;2011年

5 任燕慧;库布齐沙漠生物结皮对土壤肥力时空异质性的影响[D];内蒙古师范大学;2011年

6 赵帅;放牧与围封对呼伦贝尔针茅草原土壤微生物多样性的影响[D];中国农业科学院;2011年

7 谭巧义;三江源地区高寒草地土壤氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的分子生态学研究[D];中南大学;2011年

8 米智勇;不同放牧强度和管理方式下短花针茅荒漠草原土壤的氮矿化作用[D];内蒙古农业大学;2011年

9 钟熙敏;岷江上游山地森林/干旱河谷交错带植被恢复对土壤固氮菌的影响[D];四川农业大学;2011年

10 高彦花;渤海湾盐碱地土壤水盐动态及耐盐植物改良盐渍土研究[D];中国林业科学研究院;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵吉;不同放牧率对冷蒿小禾草草原土壤微生物数量和生物量的影响[J];草地学报;1999年03期

2 张蕴薇,韩建国,李志强;放牧强度对土壤物理性质的影响[J];草地学报;2002年01期

3 马丽萍,张德罡,姚拓;高寒草地不同扰动生境纤维素分解菌数量动态研究[J];草原与草坪;2005年01期

4 邹厚远,关秀琦,张信,古晓林;云雾山草原自然保护区的管理途径探讨[J];草业科学;1997年01期

5 秦芳玲,王敬国,李晓林,冯固;VA菌根真菌和解磷细菌对红三叶草生长和氮磷营养的影响[J];草业学报;2000年01期

6 祝廷成,李志坚,张为政,梁存柱,杨海军,周守标;东北平原引草入田、粮草轮作的初步研究[J];草业学报;2003年03期

7 姚拓,张德罡,胡自治;高寒地区燕麦根际联合固氮菌研究 Ι固氮菌分离及鉴定[J];草业学报;2004年02期

8 姚拓;高寒地区燕麦根际联合固氮菌研究 Ⅱ固氮菌的溶磷性和分泌植物生长素特性测定[J];草业学报;2004年03期

9 姚拓,蒲小鹏,张德罡,李金花;高寒地区燕麦根际联合固氮菌研究 Ⅲ固氮菌对燕麦生长的影响及其固氮量测定[J];草业学报;2004年05期

10 李凤霞,张德罡,姚拓;燕麦根际促生菌特性研究[J];草业学报;2005年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许传坤,莫明和,张克勤;固相微萃取-气质法测定土壤挥发性抑菌物质[J];微生物学通报;2004年05期

2 周晓梅;赵丹红;;松嫩平原不同生境土壤细菌数量的季节动态及与环境因子的相关分析[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2007年02期

3 刘玲;杨殿林;王生荣;赵建宁;李刚;娜布其;娜日苏;;转Bt基因玉米种植对土壤细菌数量及多样性的影响[J];生态与农村环境学报;2011年03期

4 马亚敏;;一种降解农药和致癌物的土壤细菌[J];生物技术通报;1985年09期

5 王敬国;从两类不同培养基上分离的土壤细菌的特征比较[J];应用生态学报;1995年S1期

6 朱南文,闵航,陈美慈;施用甲胺磷的土壤细菌变化效应和耐受菌的分离与鉴定[J];土壤通报;1999年01期

7 龙昊知;孙丽坤;刘光琇;伍修锟;台喜生;王艺霖;刘永俊;冯虎元;;青藏公路对其邻近土壤细菌丰度影响的研究[J];冰川冻土;2014年01期

8 高云超,朱文珊,陈文新;多点接种方法计数土壤细菌生理类群的研究[J];微生物学通报;2001年04期

9 胡元森;李翠香;孙富林;吴坤;贾新成;;不同培养基组合提高土壤细菌可培养性的研究[J];微生物学报;2007年05期

10 陈香碧;苏以荣;何寻阳;魏文学;魏亚伟;代晓燕;;喀斯特原生土壤与退化生态系统土壤细菌群落结构[J];应用生态学报;2009年04期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 刘萍;方呈祥;彭方;;北极地区土壤细菌的分离与鉴定[A];2012年鄂粤微生物学学术年会——湖北省暨武汉微生物学会成立六十年庆祝大会论文集[C];2012年

2 申聪聪;熊金波;张华勇;冯有智;林先贵;李新宇;梁文举;褚海燕;;土壤pH驱动长白山细菌群落的空间分布[A];面向未来的土壤科学（中册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

3 林育德;胡学文;邱志郁;;亚热带低海拔潮湿天然阔叶林和针叶人工林土壤细菌族群之比较[A];面向未来的土壤科学（中册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

4 曾军;褚海燕;林先贵;;内蒙古典型草地土壤细菌对大气氮沉降增加的响应[A];面向未来的土壤科学（中册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

5 周志峰;;污水灌溉对土壤细菌及氮循环相关功能基因的影响[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 王小龙;[N];科技日报;2011年

2 王俊鸣;[N];科技日报;2005年

3 晓艳;[N];医药经济报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 苟燕妮;放牧绵羊对陇东草原土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响[D];兰州大学;2015年

2 陈邦;三种含氮杂环化合物对麦田土壤细菌的影响及对铜绿假单胞菌基因的调节[D];西北大学;2009年

3 李文涛;沼液对土壤改良作用研究[D];东北农业大学;2013年

4 阎冰;红树林土壤细菌和古菌的16S rDNA多样性研究[D];华中农业大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张洪;横断山北部高山区土壤细菌的研究[D];四川农业大学;2008年

2 田晓堃;三峡库区两种森林中土壤细菌与环境因子的空间分布关系[D];华中农业大学;2010年

3 袁博;外源木质纤维素诱导下的土壤细菌菌群结构变化[D];内蒙古农业大学;2009年

4 魏松林;抗生素污染土壤细菌生态学及其耐药性研究[D];扬州大学;2008年

5 朱雪梅;若尔盖高原亚高山草甸土壤细菌遗传多样性分析[D];四川农业大学;2009年

6 刘玮琦;保护地土壤细菌和古菌群落多样性分析[D];中国农业科学院;2008年

7 孙怀博;青藏高原阿里地区土壤细菌群落多样性及其分布的研究[D];南京农业大学;2013年

8 李二琴;氮沉降背景下不同碳输入方式对温带草原土壤细菌群落多样性和组成的影响[D];东北师范大学;2014年

9 王娟;不同耕作方式对草莓土壤细菌数量和多样性的影响[D];兰州大学;2009年

10 刘芳;草原湿地土壤细菌和氨氧化细菌群落结构分析[D];内蒙古大学;2011年

  本文关键词：放牧绵羊对陇东草原土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：189306