模拟水位下降与刈割对高寒湿地土壤氨氧化与反硝化微生物的影响

摘要：

湿地土壤是温室气体重要的源和汇,认识湿地生态系统氮循环过程有助于预测氮循环对未来气候变化的响应与反馈机制.为探讨硝化作用和反硝化作用对土壤水位变化和刈割的响应机制,依托于2013年在青藏高原东部若尔盖泥炭地南部湿地设置的野外实验,通过在样地周围挖掘不同深度的排水沟模拟水位下降,结合刈割处理,研究水位下降和刈割对泥炭地土壤氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和反硝化细菌(Denitrifying bacteria)丰度的影响.2014年7月取样分析结果表明:水位下降显著降低土壤含水量,水位下降与刈割均显著降低土壤呼吸;氨氧化及反硝化微生物功能基因丰度在各处理间无显著差异,但刈割及其与水位下降的交互作用显著影响AOA-amoA与AOB-amoA基因丰度比.刈割处理显著增加AOB-amoA基因相对丰度,但对AOA-amoA基因丰度无显著影响,揭示AOB可能在湿地土壤硝化过程中占主导地位.土壤nirS基因丰度显著高于nirK基因,表明nirS基因对水位下降及刈割的响应更为敏感.随着土壤水位的下降,刈割促进了由AOB主导的氨氧化过程,而反硝化微生物丰度的增加削减了氨氧化产物硝酸盐的积累,继而降低了土壤硝酸盐含量.

关键词：水位下降、氨氧化细菌、氨氧化古菌、反硝化微生物、若尔盖湿地

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分类号：S154.3(土壤学)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973项目2013CB956300;国家自然科学基金项目41371265 Project supported:National Basic Research Program of China2013CB956300;National Natural Science Foundation of China41371265

在线出版日期：2017-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2356-2364