典型环境因子对双台子河口湿地土壤氨氧化细菌群落结构的影响
双台子河口湿地位于我国辽河三角洲最南端，是世界上保存较为完好的滨海沼泽湿地，是世界第二大芦苇区。然而近年来，随着湿地内养殖区和稻田区面积的不断扩大，农业需水量的不断上升，但是上游来水的减少，以及海水盐分的不断补给，使得湿地土壤的含盐量增高，盐渍化严重；湿地河蟹养殖活动产生的污染等因素也导致湿地土壤理化性质发生了改变；同时该湿地内又有我国第三大油田辽河口油田，随着石油的开采和运输，部分区域的湿地土壤存在着较为严重的石油污染；由于各种环境因素的变化导致湿地部分区域面临着严重的退化问题。 自2008年开始，已采用多种生态措施对该湿地部分芦苇退化区进行了人工恢复；至2010年，该区域植被恢复效果显著。为进一步阐明双台子河口区芦苇退化湿地人工恢复的生态效应和影响因素，本研究采用PCR-DGGE技术以及克隆测序的分子生物学技术，对有、无植被情况土壤中氨氧化细菌数量和群落结构的变化进行了研究，以期为退化湿地人工修复的生态效应提供理论依据；同时对湿地环境典型理化因子的改变（C/N比、盐渍化、石油污染）对土壤中氨氧化细菌群落结构产生的影响进行了初步研究；为了进一步阐明双台子河口区芦苇湿地土壤氨氧化细菌数量的时空分布与土壤盐度的关系，本研究还模拟了湿地土壤中不同的盐度梯度，对其中氨氧化细菌数量的时空分布情况进行了分析。 选择双台子河口退化的芦苇湿地有植被区与无植被区进行现场调查和模拟实验，采用PCR-DGGE技术，分别研究了有、无植被状态下春、夏季土壤氨氧化细菌数量和群落结构的动态变化。结果显示，春季有植被区土壤氨氧化细菌数量和生物多样性指数分别为1.02×104个/g干土和2.640，无植被区湿地土壤氨氧化细菌数量和生物多样性指数分别为0.24×104个/g干土和2.511；夏季有植被区土壤氨氧化细菌数量和生物多样性指数分别为3.45×104个/g干土和2.652，无植被区土壤氨氧化细菌数量和生物多样性指数分别为0.45×104个/g干土和2.493；氨氧化细菌数量和群落多样性均表现为夏季高于春季，有植被区高于无植被区。同时研究了该湿地环境典型理化因子中高碳氮比值（C/N=15）、高盐度（20g/Kg）和高石油含量（10mg/g）的改变对土壤氨氧化细菌产生的影响。土壤氨氧化细菌的数量随石油含量和盐分的增加有所降低，生物多样性指数也有明显降低；而 C/N的增大使得湿地土壤氨氧化细菌数量和生物多样性指数有较明显的提高。 在对芦苇湿地土壤氨氧化细菌数量的时空分布与土壤盐度的关系的研究中发现，当盐度为10g/kg时，土壤氨氧化细菌数量达到各盐度梯度下的最高值；其数量随盐度梯度的增加或减少均逐渐降低，盐度为20g/kg时数量的平均值最低，不同盐度梯度下土壤氨氧化细菌数量呈显著性差异，表明盐度是湿地土壤氨氧化细菌数量变化的重要影响因素之一；在不同盐度组中，氨氧化细菌的垂直分布呈现均表现为表层（0-20cm）高于中层（20-40cm）高于底层（40-60cm），这主要与土壤有机质含量和温度有关，而盐度变化对其影响不大；不同盐度组土壤氨氧化细菌数量的季节分布均表现为夏季较高、秋季逐渐减少，这主要与芦苇的生长情况、环境温度及土壤有机质含量变化的影响有关，盐度对土壤氨氧化细菌的季节变化影响不大。
环境因子;河口湿地土壤;氨氧化;细菌群落结构
中国海洋大学
硕士
环境科学
白洁
2013
中文
X172
54
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）