鄱阳湖湿地植被演替和水位对土壤有机碳、微生物多样性的影响

摘要

鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊，湖泊水位周期性变化，使湿地植被类型由水生植物群落到湿生植物群落季节性演替，研究植被群落演替和水位对有机碳及微生物的影响，以期了解植物演替和水位变化过程中有机碳的微生态机制等，为揭示鄱阳湖土壤碳的稳定性及其微生物转化机制提供理论参考。本文选取鄱阳湖两个典型湿地——南矶山和吴城常湖池湿地为研究区域，分析不同植被群落（芦苇、南荻、茭白、苔草，裸滩地作为对照）、不同水位时期（平水期、枯水期和丰水期）土壤酶活性、有机碳活性组分的含量和微生物群落结构、多样性的变化特征。主要结果如下：
　　（1）不同植被演替、水位土壤酶活性不同。不同植被土壤过氧化氢酶活性随高程的降低呈升高趋势（除芦苇-南荻群落），脲酶活性无显著差异，蔗糖酶活性在芦苇-南荻群落下最高，与其他的有显著差异（P≤0.05）。不同水位时期土壤酶活性均有显著差异（P≤0.05），其中过氧化氢酶活性为丰水期>平水期>枯水期，脲酶活性为枯水期>平水期>丰水期，蔗糖酶活性为枯水期>丰水期>平水期。
　　（2）不同植被演替、水位土壤有机碳活性组分含量不同。不同植被下土壤MBC和DOC含量无显著差异，而LOC含量在芦苇-南荻群落和茭白群落下显著高于其他的含量（P≤0.05）。不同水位时期土壤的MBC含量无显著差异，而DOC和LOC含量枯水期的显著高于其他水位时期的（P≤0.05）。
　　（3）不同植被演替、水位土壤微生物结构和多样性不同。土壤中检测到的主要门（phylum）有：绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、放线菌门（Actinobacteri）、厚壁菌门（Firmicutes）等，其中在不同植被和不同水位时期绿弯菌门和变形菌门所占比例均较高。微生物多样性分析发现，不同植被下差异显著（P≤0.05），且茭白和苔草群落土壤微生物多样性较高。不同水位时期虽无显著差异，但丰水期土壤微生物多样性最高。
　　（4）含水量、温度、pH等对土壤酶活性、有机碳活性组分的含量以及微生物群落结构、多样性有显著影响。含水量的增加、温度的升高都会促进过氧化氢酶活性，而pH的增大会抑制脲酶和蔗糖酶活性。温度的升高会降低DOC和LOC含量，pH的升高也会降低 MBC、DOC、LOC含量。含水量的增加会抑制绿弯菌门，但是会促进土壤微生物的多样性。

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第1章 前 言

1.1 选题背景与研究意义

1.2 国内外研究概况

1.3 鄱阳湖湿地研究进展

1.4 研究内容

1.5 技术路线

第2章 材料与方法

2.1 鄱阳湖典型湿地研究区域概况

2.2 样地设计及实验材料

2.3 研究方法

第3章 不同植被演替和水位土壤理化性质

3.1 不同植被群落土壤理化性质

3.2 不同水位时期土壤理化性质

3.3 不同地点土壤理化性质

第4章 不同植被演替和水位土壤酶活性

4.1 土壤酶活性

4.2 土壤酶活性、理化性质的相关性

4.3 讨论与小结

第5章 不同植被演替和水位土壤有机碳活性组分特征

5.1 土壤有机碳活性组分特征

5.2 土壤有机碳活性组分与理化性质、酶活性的相关性

5.3 讨论与小结

第6章 不同植被演替和水位土壤微生物群落结构变化

6.1 生物信息分析结果

6.2 土壤理化性质对微生物群落结构及其多样性指数的影响

6.3 土壤酶、有机碳活性组分对微生物群落结构及其多样性指数的影响

6.3 讨论与小结

第7章 总结与研究展望

7.1 总结

7.2 研究展望

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况