水田和旱作农田微生物及生态功能对扰动的响应模式

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:elfer_hfut
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
理解和预测气候变化和人为扰动对土壤微生物及其生态系统服务的影响是一个重大的挑战和机遇。目前大多数研究主要集中于自然生态系统,对于大尺度下农业生态系统的研究还相对较少。本实验以水田和旱作农田为研究对象,在中国东部选取25个成对分布的玉米田和水田,进行模拟气候变化和人为扰动实验,探究不同农田细菌群落及生态系统功能对扰动的响应模式。增温处理下玉米田和水田中细菌群落的alpha多样性均没有显著变化,但玉米田中细菌群落的beta多样性显著增加。通过群落分析发现水田细菌群落结构变化幅度较小,表明水田细菌群落具有更高的稳定性。此外,玉米田中土壤氮固定、硝化、反硝化以及有机磷矿化等相关功能基因丰度显著降低,但水田碳、氮、磷循环相关功能无显著变化。群落构建零模型分析表明增温使玉米田中随机性过程比例增加,但水田中随机性过程比例基本维持不变。干湿交替处理下玉米田和水田细菌群落的alpha多样性均显著降低,且玉米田中alpha多样性变化幅度更大。与对照相比,干湿交替增加了玉米田细菌群落的beta多样性,但水田中则呈现相反的趋势。此外,处理组与对照组之间的群落差异度(Bray-Curtis距离)与年均温呈显著正相关,表明在温暖的地区细菌群落更易发生变化。除功能基因AOB丰度在玉米田和水田中无显著变化,其余碳、氮和磷循环相关的功能基因丰度均显著降低。功能基因抗性分析表明水田中碳、氮和磷循环相关的功能基因具有更高的抗性且多功能性抗性亦呈现该趋势。群落构建分析表明干湿交替增加了玉米田中细菌群落随机性过程的比例,在水田中则呈现相反趋势。养分添加处理下,玉米田中细菌群落的alpha多样性在P和NP添加下显著降低,而水田中alpha多样性在N和P添加下显著增加。对于细菌群落beta多样性,玉米田在N、P和NP添加下均显著增加,而水田在N和P添加下显著降低。共发生网络分析表明P和NP添加分别增加了玉米田和水田中细菌间的相互作用。此外,养分添加显著增加了碳循环功能基因,以及氮固定(nif H)与硝化作用(AOA/AOB)相关氮循环功能基因丰度,而反硝化相关(nir S)功能基因则呈相反趋势。功能基因抗性分析表明水田中碳、氮、磷循环相关的功能基因在养分添加下具有更高的抗性,多功能性抗性分析亦证实了该结论。对于群落构建过程,玉米田中养分添加均较小程度地增加了随机性过程,而水田在N、P添加下随机性过程有较大程度地降低。本实验系统地阐述了气候变化和人为扰动对农田细菌群落及生态系统功能的影响,揭示了水田细菌群落和生态系统功能对扰动具有更高的抗性,为预测农田生态系统土壤微生物和生态系统功能对未来复杂环境变化的响应提供了理论依据。
其他文献
近年来,随着城市的发展,人们生活品质的逐步提升,对生存环境要求也越来越高。同时政府部门对城市生态绿地系统规划愈加重视,城市绿地系统对景观设计的重视程度也是与日俱增。西安市三环路作为西安的“绿色项链”,不仅美化街景给城市带来了生机改善城市面貌的,还人们增添了一份视觉上的绿色艺术,使人感到柔和舒适。本文重点对西安市东三环绿地景观进行了调查分析,以城市道路绿地植物景观相关理论为基础,通过文献搜集和实地调
作为"文坛最美的收获之一",张爱玲擅长在小说中运用丰富的意象,事物的形状,质地,色彩等,人物的外貌,衣着,穿戴等,亦或是自然场景的风、云、月等,都给人以强烈的意象画面感,从而上升到文学之美学。
随着城市化的高速发展,城市基础设施日益完善,城市公共开放绿地建设水平越来越高。城市公共开放绿地在居民生活中发挥着重要的作用,促进居民身心健康以及压力的恢复。随着居民生活质量的不断提高,对城市公共开放空间的需求也不断攀升。为了满足居民日益增长的对城市公共开放绿地高质量的要求,科学研究者逐渐将研究重心转入了以人为本的城市绿地设计。通过调查城市居民、游客、绿地工作人员以及设计师等不同利益共享者的景观感知
单层球面网壳的节点刚度问题和节点结构形式问题是目前学术研究的一个热点问题,本文所研究的嵌入式毂节点常被广泛应用于储煤仓、贮罐顶盖等结构当中,为我国自行开发研制的一种装配式节点。目前认为此类节点的受力性能是介于刚接和铰接之间,即在具备一定抗弯刚度的同时也具备一定的转动能力,属于典型的半刚性节点。但现有规范并未针对具备节点半刚性的单层球面网壳提出相关的理论计算和要求。因此,有必要对嵌入式毂节点进行系统
滨水绿地作为城市绿地系统的重要组成部分,在保护和改善城市环境、调节小气候以及美化城市景观等方面都发挥着十分重要的作用,同时也提供给了人们一个放松休闲的场所,拉近了人与人、人与城市生态环境之间的距离。滨河区域也是展示地域文化的重要窗口。然而目前我国的滨河景观建设对于地域文化的挖掘不足,过于追求现代化、国际化,存在景观设计雷同的问题,所以,如何在滨河景观规划设计与改造过程中挖掘和传承地域文化?如何在外
舒适的热环境能够增加城市公园户外空间的吸引力,对改善城市居民的公共健康和缓解城市热岛效应具有显著作用。室外热舒适是评价热环境的重要标准,但由于室外热舒适研究的标准方法的限制,很难比较不同气候区及区域之间的热舒适研究。因此本研究选取北京、西安和哈密作为中国寒冷气候区典型代表城市开展了室外热舒适研究。研究采用统一标准的气象测量和问卷调查相结合的方法,在三个公园中的10处开放空间进行了室外热舒适调查。研
校园开放空间是在校大学生户外活动的主要场所,在改善校园环境,促进在校师生身心健康等方面有积极作用。外国留学生越来越多的出现在我国大学校园内,如何营造适合中外留学生开展室外活动的舒适空间,值得我们关注与探究。本研究的目的是在位于中国寒冷地区的校园中,比较具有不同热感知和热适应背景的中国群体(CG)和巴基斯坦群体(PG)的室外热舒适差异。分别在冬季、春季和夏季,针对5处校园开放空间进行了热舒适问卷调查
农业有机废弃物的无害化、资源化利用,对于缓解环境和资源之间的矛盾具有十分重要的作用。堆肥作为一种农业有机废弃物安全有效的处理方式,能够减轻农业有机废弃物对土壤、水源和大气的污染,并且实现了废弃物向资源的转化,有利于减少农用化肥的施用。因此,针对农业有机废弃物处理现状和发展方向,研制符合我国国情且操作简单的堆肥反应器,具有很大的现实意义。本论文设计了一种自动加热、搅拌的超高温堆肥反应器,主要研究内容
在我国当前农机市场中,适用于蔬菜窄行距(200mm-300mm)的微耕除草机,由于没有驱动轮,导致土壤结构和含水率不同时,前进速度不匀。课题组前期提出了刀轴带动地轮的驱动系统,但由于设计缺陷,机器存在刀具入土性能差、机组前进速度较快、人工操作不便、机组除草率、碎土率过低等问题。为此,提出了新的结构改进设计方案,借助ABAQUS等有限元软件对改进后的刀辊部分进行强度校核,在加工制造样机的基础上进行了
城市化的快速推进伴随着一系列环境与社会问题。如何发挥城市绿地的生态、经济、社会文化、健康等综合功能,进而提高人类福祉已成为当今城市绿地规划的核心问题。生物多样性是自然生物和谐共生的基本特征,对保证人类社会的可持续发展、实现人类福祉具有重要的意义。然而,在实践中同时体现城市绿地生物多样性和游憩性的价值十分困难,其主要原因在于缺少人们对于生物多样性认知与偏好的知识。本研究以陕西省咸阳市小西湖湿地公园为