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潮汐水淹和根际氧化对红树林氮素动态变化的影响

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目录

第一章 前言

1.1 水淹逆境下的红树植物及其研究进展

1.2 红树林沉积物及其微生物

1.3 根际效应及其研究现状

1.4 沉积物氮循环的主要过程及其功能基因

1.4.1 硝化作用

1.4.2反硝化作用

1.5 本研究的研究目的、研究内容及技术路线

1.5.1 研究目的

1.5.2 研究内容

1.5.3 技术路线

第二章 不同潮间带位置沉积物的环境因子和环境指标

2.1材料与方法

2.1.1 研究区概况

2.1.2 土壤样品的采集

2.1.3 土壤环境因子的测定

2.1.4 土壤不同形态氮含量的测量

2.1.5 土壤硝化反应强度的测量

2.1.6 土壤反硝化反应强度的测量

2.2 结果与分析

2.2.1沉积物环境因子对比

2.2.2 沉积物不同氮素形态含量的对比

2.2.3 沉积物硝化反应强度的对比

2.2.4 沉积物反硝化反应强度的对比

2.2.5沉积物环境因子与环境指标的相关性分析

2.3 讨论

2.3.1不同潮位下沉积物环境因子的差异

2.3.2 不同潮位下沉积物环境指标(氮素形态及硝化反硝化强度)的差异

2.4 小结

第三章不同潮间带位置沉积物微生物群落结构分析

3.1材料与方法

3.2根际组沉积物16s DNA测序结果与分析

3.2.1 根际组沉积物微生物群落展示

3.2.2 根际组沉积物微生物群落Alpha多样性分析

3.2.3 根际组沉积物微生物群落Beta多样性分析

3.2.3 根际组沉积物微生物群落和环境因子的RDA分析

3.3白骨壤组沉积物16s DNA测序结果与分析

3.3.1 白骨壤组沉积物微生物群落展示

3.3.2 白骨壤组沉积物微生物群落Alpha多样性分析

3.3.3 白骨壤组沉积物微生物群落Beta多样性分析

3.4 讨论

3.5 小结

第四章 不同潮间带位置沉积物氮循环功能基因定量研究

4.1 材料与方法

4.1.1 土壤氮循环功能基因的表达定量

4.2 结果与分析

4.2.1 沉积物氮循环功能基因丰度的对比

4.3 讨论

4.3.1不同潮位下沉积物N循环功能基因丰度的差异

4.3.2 小结

第五章 潮间带螃蟹掘洞活动对沉积物氮循环的影响

5.1材料与方法

5.2 结果与分析

5.2.1 螃蟹洞沉积物的环境因子及环境指标

5.2.2 螃蟹洞口硝化与反硝化功能基因丰度

5.3 讨论

5.4 小结

第六章 总结与展望

6.1 结论

6.2创新点

6.3 不足点与展望

参考文献

附录

致谢

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摘要

本研究采集了湛江高桥红树林自然保护区的红树沉积物,利用功能基因定量技术及16SrDNA高通量测序技术测定了沉积物的环境因子、环境指标、微生物功能基因的丰度及微生物群落结构,对不同潮汐水位下根际氧化作用对沉积物氮素动态变化的影响进行了研究。结果表明随着采样点潮位的升高,沉积物的营养条件逐渐变好且不同采样点根际沉积物的营养状况均优于非根际沉积物;低潮位沉积物的硝化反应强度及硝化功能基因丰度要高于高潮位沉积物,高潮位沉积物的反硝化强度及反硝化功能基因丰度要高于低潮位沉积物;从微生物的群落结构来看,白骨壤作为先锋物种相较于其他根际采样点其根际沉积物中含有较高丰度的氮、磷循环功能微生物,同时白骨壤根际沉积物的氮、磷、硫循环功能微生物丰度整体高于其非根际沉积物;在对红树林底栖螃蟹的研究中发现螃蟹的掘洞活动直接促进了沉积物的硝化反应过程。因此我们认为红树植物的根际效应影响着其对氮素的吸收和利用,同时根际附近微生物的协同作用也使红树植物在潮间带弱营养环境下得以生存,这是植物在长期进化过程中对恶劣环境的适应,也正是有了这些适应才有了独特的红树林生态系统。

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