不同利用方式對紅壤甲烷營養(yǎng)菌豐度的影響

【摘要】：甲烷是最重要的溫室氣體之一,目前對溫室效應(yīng)的貢獻率約為20%。大氣 CH_4的含量是由其源和匯二者共同決定的,源的增大和匯的減小均會使得大氣 CH_4含量增加。土壤中甲烷營養(yǎng)菌對甲烷的氧化是大氣甲烷唯一的生物匯。甲烷營養(yǎng)菌(Methanotrophs)又稱甲烷氧化菌,是一類以甲烷為唯一碳源和能源的功能微生物。甲烷營養(yǎng)菌可分為 Type Ⅰ和 Type Ⅱ兩種類型。土壤甲烷營養(yǎng)菌的豐度可用來反映土壤對甲烷的吸納能力,對于監(jiān)測土壤對大氣甲烷的消耗情況,尋求全球溫室效應(yīng)的緩解途徑具有重要意義。本研究采用實時熒光定量 PCR(Real-time PCR)的方法測定了旱地紅壤中甲烷營養(yǎng)菌總的 pmoA 基因(編碼顆粒狀甲烷單氧化酶)拷貝數(shù),以及基于16S rRNA 基因的 Type Ⅰ、Type Ⅱ型甲烷營養(yǎng)菌拷貝數(shù),以考查長期不同土地利用方式(10年)對表層(0-10 cm)土壤甲烷營養(yǎng)菌數(shù)量的影響。試驗處理為: (1)退化區(qū)(D,原始利用的自然植被演替);(2)農(nóng)作區(qū)(F,耕地利用,季節(jié)作物植被);(3)濕地松(P,針葉林單一植被);(4)恢復區(qū)(R,自然植被);(5)茶園區(qū)(T,常綠灌叢單一植被)。定量結(jié)果顯示,Type Ⅰ型甲烷營養(yǎng)菌數(shù)量:FRTPD;Type Ⅱ型甲烷營養(yǎng)菌數(shù)量:R FTPD;而甲烷營養(yǎng)菌的 pmoA 基因拷貝數(shù)大小依次為:RFPTD?；謴蛥^(qū)與農(nóng)作區(qū)的甲烷營養(yǎng)菌數(shù)量顯著高于其它處理;濕地松與茶園區(qū)其次,且二者間無顯著差異; 而退化區(qū)土壤甲烷營養(yǎng)菌數(shù)量顯著低于其它演替系統(tǒng)。五種不同利用方式下土壤營養(yǎng)菌數(shù)量均一致表現(xiàn)為 Type ⅠType Ⅱ,說明 Type Ⅰ型甲烷營養(yǎng)菌可能在該土壤甲烷氧化過程中起主導作用。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),甲烷營養(yǎng)菌 Type Ⅰ和 Type Ⅱ的總拷貝數(shù)與總的 pmoA 基因拷貝數(shù)呈顯著正相關(guān)(r=0.845,n=15,P0.01),表明通過分別定量甲烷營養(yǎng)菌的16S rRNA 基因和 pmoA 功能基因拷貝數(shù)可獲取相一致的結(jié)果,即旱地農(nóng)作(季節(jié)作物植被)及自然植被(恢復區(qū))條件下土壤具有相對較高的甲烷氧化能力;相反,單一植被條件下土壤甲烷氧化能力較低,而退化生態(tài)系統(tǒng)(每年收割地表植被并移出)土壤的甲烷氧化能力最低。總之,不同土地利用方式亦即地表植被不同對旱地紅壤吸納甲烷的能力具有重要的影響。 【作者單位】：中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心
【分類號】：S154.3
【正文快照】： 不同利用方式對紅壤甲烷營養(yǎng)菌豐度的影響@鄭勇$中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心!北京 100085 @賀紀正$中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心!北京 100085甲烷是最重要的溫室氣體之一,目前對溫室效應(yīng)的貢獻率約為20%。大氣 CH_4的含量是由其源和匯二者共同決定的,源的增大和匯的減小均

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