房干生态恢复区地上植被和地下微生物研究

论文摘要

恢复生态是在群落演替理论指导下，通过物理、化学、生物的技术手段，控制待恢复生态系统的演替过程和发展方向，恢复或重建生态系统的结构和功能，并使系统达到自我维持状态。山东省莱芜市房干村地处鲁中山区，是此区最重要的生态恢复模式区，纯砂石山区，属黄河流域大汶河水系。地处济南、泰安、莱芜三市交界处，森林覆盖率达90％。 样地设置在房干生态恢复区内，分别为：麻栎林（Quercus acutissima Carruth.Community）、松树林（Pine Community）（因有刺松，油松和黑松，所以在此统称为松树林）、刺槐林（Robinia pseudoacacia L.）、松树和刺槐混交林（R.pseudoacacia L.and pine community）、侧柏和松树混交林（Platycladus rientalis（L.）Franco and pine community）、侧柏和刺槐混交林（Platycladus rientalis（L.）Franco and Robinia pseudoacacia L. community）。另外选择农田和没有人工作用的荒山地作为对照样地。在每个样地中按照“之”字型取样法取6份土样。除去地表枯落物，取10cm—20cm的表层土壤。采集的土壤过2mm孔径筛，以去除植物残体和沙石。待测土样于-20℃下保存。留待各种分析用。 Simpon指数结果表明供试群落的集中性高，多样性比较低。McIntosh指数的U值均大于1，也证明了群落中的乔木种数不是太多。但物种的均匀度很高，从McIntosh指数E值可以看出来，均在1.2-1.5之间，差异很小。这也非常符合房干这个人工生态恢复区的特点。而对于草本来说，Simpon指数分析的结果均在0.5左右，群落的集中性和多样性都较高。更直观的来看，Shannon-Wienner指数的结果表明H’基本和Hmax接近，说明对于草本来说，多样性已经基本达到最大值，也就是说在人工恢复的辅助作用下，草本植被已经基本达到它的演替顶极。 比较各个季节各个群落的土壤微生物生物量发现，最低的样地均是农田，最高的一般都是混交林（侧柏松林，侧柏刺槐，刺槐松林）的群落类型。对照的结果显示，荒山的土壤微生物生物量相比其他混交林群落类型有些低，但与单一林的差异不明显。土壤微生物生物量均随着各种植被生长季的变化呈现先增长、后下降再增长的趋势。7月份各种群落下的土壤微生物生物量有一个低谷，但到9

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 微生物生态学概论
• 1.1 微生物生态学发展简史
• 1.2 微生物多样性研究进展
• 参考文献
• 第二章 房干生态恢复区地上植被多样性
• 2.1 前言
• 2.1.1 生态恢复的原理依据
• 2.1.2 生态恢复区研究的国内外进展
• 2.1.3 房干生态村简介
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 研究区域自然条件
• 2.2.2 样地设置
• 2.2.3 分析方法
• 2.2.4 分析软件
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 乔木样方的多样性结果
• 2.3.2 乔木样地内上层主要种类空间分布格局
• 2.3.3 房干地上灌木的多样性
• 2.3.4 地上草本植被的研究
• 2.4 讨论
• 参考文献
• 第三章 不同植被类型下可培养微生物多样性研究
• 3.1 前言
• 3.1.1 稀释平板法
• 3.1.2 Biolog微平板分析系统
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 研究区域自然地理概况
• 3.2.2 样品采集
• 3.2.3 样品粗处理
• 3.2.4 微生物平板计数
• 3.2.5 土壤微生物量的测定
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 不同季节不同植被土壤微生物菌落生长情况
• 3.3.2 不同群落下土壤可培养异养型细菌主要优势菌的形态结构及其重要特征
• 3.3.3 可培养菌落数和相应群落的土壤微生物量相关分析
• 3.3.4 土壤可培养微生物的多样性与菌落数回归分析
• 3.3.5 优势菌生长态势
• 3.3.6 部分菌株的Biolog系统鉴定结果
• 3.4 讨论
• 参考文献
• 第四章 房干生态恢复区不同群落类型下的土壤微生物生物量
• 4.1 前言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 土样采集
• 4.2.2 土壤结构水的测定
• 4.2.3 浸提
• 4.2.4 微生物生物量C的测定
• 4.2.5 试剂
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 不同群落类型下土壤微生物的生物量
• 4.3.2 土壤微生物生物量的季节变化
• 4.3.3 土壤微生物量群落间的差异
• 4.3.4 土壤有机碳和土壤微生物生物量的相关性分析
• 4.4 讨论
• 参考文献
• 第五章 分子微生物学方法研究不同植被类型下的土壤微生物
• 5.1 前言
• 5.1.1 国内外研究进展
• 5.1.2 DNA提取
• 5.1.3 裂解细胞
• 5.1.4 抽提核酸
• 5.1.5 纯化核酸
• 5.1.6 16S rDNA的扩增和多样性检测
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 土样采集
• 5.2.2 土样的化学成分分析
• 5.2.3 全N的测定
• 5.2.4 全P的测定
• 5.2.5 土壤腐殖酸含量的测定
• 5.2.6 DNA提取
• 5.2.7 DNA纯化和检测
• 5.2.8 DNA纯度和产量确定
• 5.2.9 DNA扩增（PCR）
• 5.2.10 PCR产物纯化
• 5.3 结果和分析
• 5.3.1 样地位置
• 5.3.2 土壤的化学性质
• 5.3.3 土壤总DNA抽提的方法评价
• 5.3.4 DNA纯化方法比较
• 5.3.5 PCR扩增出的所提样品DNA的16S rDNA片段
• 5.3.6 琼脂糖凝胶纯化后的DNA回收率
• 5.4 讨论
• 参考文献
• 第六章 总论
• 6.1 土壤养分异质性
• 6.2 地上乔木,灌木,草本表现出不同的多样性和集中性
• 6.3 不同地上植被类型下可培养微生物的菌落数变化趋势不规律
• 6.4 土壤养分与土壤微生物量显著相关
• 6.5 土壤微生物量受地上植被类型影响显著
• 6.6 土壤微生物DNA提取回收率反应了土壤生境异质性
• 6.7 地上植被乔木的多样性和土壤DNA回收率相关性分析
• 建议
• 致谢
• 攻读博士学位期间撰写的学位论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表