淡水螺類對(duì)濕地微生物介導(dǎo)的甲烷排放的影響

【摘要】：濕地由于其獨(dú)特的淹水環(huán)境,使得其沉積物能夠封存大量的有機(jī)碳。隨著全球氣候變暖過(guò)程的加劇,濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究已經(jīng)引起了全球廣泛關(guān)注。底棲動(dòng)物作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其高強(qiáng)度且頻繁的生物擾動(dòng)能夠顯著改變沉積物的物理結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)循環(huán),繼而也能夠影響沉積物中微生物的群落結(jié)構(gòu)、多度以及活性。因此,底棲動(dòng)物對(duì)濕地碳循環(huán)有著潛在的影響。本論文選擇淡水螺類作為主要的研究對(duì)象,結(jié)合野外觀測(cè)和室內(nèi)培養(yǎng)的方法研究了淡水螺類對(duì)鄱陽(yáng)湖濕地甲烷排放的影響,分析了淡水螺類影響濕地甲烷排放的機(jī)制,得出以下主要結(jié)論： 1.螺螄能夠顯著增加甲烷排放速率。同時(shí),甲烷的排放速率和累積排放量都隨著螺螄密度增加而顯著增加。 2.在濕地環(huán)境中,螺螄密度超過(guò)1750Ind·m-2的區(qū)域是較強(qiáng)的甲烷排放源,甲烷排放通量高達(dá)23.98mgCm-2d-1,與互花米草為優(yōu)勢(shì)種的海濱鹽沼甲烷排放通量(24.72mgCm-2d-1)相當(dāng)。 3.螺螄對(duì)甲烷排放的影響可能不是由其腸道甲烷產(chǎn)生菌厭氧降解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生的。 4.在營(yíng)養(yǎng)豐富的野外濕地中,螺螄可能主要通過(guò)影響沉積物中的銨離子濃度來(lái)調(diào)節(jié)甲烷的排放通量。銨離子作為微生物代謝所必需的營(yíng)養(yǎng)物,適當(dāng)?shù)脑黾幽軌虼龠M(jìn)微生物生長(zhǎng)并且增加其活性。在本研究中,銨離子濃度與甲烷產(chǎn)生菌和氧化菌的多度以及潛在甲烷產(chǎn)生速率呈正顯著相關(guān)。但是由于銨離子的分子結(jié)構(gòu)和大小都與甲烷相近能夠競(jìng)爭(zhēng)性抑制甲烷氧化,所以銨離子濃度與潛在甲烷氧化速率成負(fù)顯著相關(guān)。因此,螺螄棲息地中的甲烷排放通量能夠得以增加。 5.在室內(nèi)封閉的培養(yǎng)罐中,螺螄可能通過(guò)排便以及生物擾動(dòng)增加沉積物中可溶性有機(jī)碳的含量。由于某些可溶性有機(jī)質(zhì),如醋酸鹽,可能是甲烷產(chǎn)生的直接或者間接底物,因而隨著可溶性有機(jī)碳的增加,甲烷排放速率及排放量也可能隨之增加。 【關(guān)鍵詞】：底棲動(dòng)物-微生物相互作用 生物擾動(dòng) 甲烷排放 銨離子 淡水生態(tài)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S917.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 研究背景8
• 1.2 濕地生態(tài)系統(tǒng)8-14
• 1.2.1 濕地甲烷排放過(guò)程9-11
• 1.2.2 影響濕地甲烷排放的因素11-14
• 1.3 底棲動(dòng)物影響甲烷排放的研究進(jìn)展14-16
• 1.3.1 底棲動(dòng)物14-15
• 1.3.2 底棲動(dòng)物的生態(tài)作用15
• 1.3.3 底棲動(dòng)物對(duì)甲烷的影響15-16
• 1.4 鄱陽(yáng)湖的自然條件與底棲動(dòng)物資源16-17
• 1.4.1 鄱陽(yáng)湖自然條件16-17
• 1.4.2 鄱陽(yáng)湖底棲動(dòng)物資源17
• 1.5 研究目的和意義17-18
• 第二章 淡水螺類對(duì)鄱陽(yáng)湖濕地甲烷排放的影響18-29
• 2.1 野外實(shí)驗(yàn)18-21
• 2.1.1 研究地點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)18-19
• 2.1.2 氣體采集19-20
• 2.1.3 沉積物采集與處理20-21
• 2.2 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)21-24
• 2.2.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21
• 2.2.2 研究材料21-22
• 2.2.3 室內(nèi)培養(yǎng)22-23
• 2.2.4 氣體采集23
• 2.2.5 螺螄存活率23-24
• 2.2.6 沉積物樣品的回收24
• 2.3 甲烷濃度的檢測(cè)24
• 2.4 甲烷排放通量的計(jì)算24-25
• 2.5 統(tǒng)計(jì)分析25
• 2.6 結(jié)果25-28
• 2.6.1 野外甲烷排放速率25-26
• 2.6.2 室內(nèi)培養(yǎng)甲烷排放速率和累積排放量26-28
• 2.6.3 室內(nèi)培養(yǎng)螺螄存活率28
• 2.7 總結(jié)與討論28-29
• 第三章 淡水螺類影響甲烷排放機(jī)制的研究29-50
• 3.1 材料和方法29-38
• 3.1.1 螺螄腸道甲烷排放量29
• 3.1.2 土壤理化性質(zhì)分析29-32
• 3.1.3 微生物活力檢測(cè)32
• 3.1.4 甲烷濃度的檢測(cè)32-33
• 3.1.5 甲烷變化速率計(jì)算33
• 3.1.6 功能基因的絕對(duì)定量33-38
• 3.2 統(tǒng)計(jì)分析38-39
• 3.3 結(jié)果39-46
• 3.3.1 螺螄腸道產(chǎn)甲烷排放速率39
• 3.3.2 野外實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-43
• 3.3.3 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-46
• 3.4 討論46-50
• 總結(jié)50-52
• 4.1 主要結(jié)論50-51
• 4.2 不足之處51-52
• 參考文獻(xiàn)52-59
• 致謝59-62
• 附件62

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