产甲烷菌在湿地CH4排放过程中发挥着重要作用，降水格局的改变已经并将持续影响湿地生态系统的结构与功能，进而对湿地CH4排放过程产生影响。本研究以青海湖鸟岛湖滨湿地为研究对象，设置5个降水梯度处理，并利用mcrA扩增子测序技术对土壤产甲烷菌进行检测，探究鸟岛土壤产甲烷菌群落特征对不同降水梯度的响应。结果表明，鸟岛土壤产甲烷菌群落的优势菌目为甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)和甲烷杆菌目(Methanobacteriales)。FAPROTAX功能预测显示土壤中氢营养型产甲烷菌占优势，由此推测H2/CO2还原为鸟岛土壤CH4产生的主要途径。LEfSe分析表明，5个降水梯度共存在31个差异菌群，以增雨50%处理下差异菌群数量最多，从目水平到种水平共有10个差异菌群。整体而言，鸟岛土壤产甲烷菌的群落多样性较为稳定，而群落结构对降水变化的响应较为敏感，部分菌群的相对丰度发生了显著变化(P <0.05)。研究结果可为预测降水变化对鸟岛湿地土壤碳循环的影响提供一定的参考依据。

2018年12月～2019年11月,采用涡度相关法和高通量测序技术,以湖北省神农架大九湖亚高山泥炭湿地为研究对象,对甲烷(CH_4)通量以及产甲烷菌群落组成进行相关研究。结果及分析表明:大九湖泥炭湿地研究期间表现为CH_4的源,CH_4总排放量为9 333.26 mg·m~(-2),CH_4日平均排放通量为18.50 nmol·m~(-2)·s~(-1),冬、春、夏、秋四季的CH_4平均排放通量分别为6.46、4.62、36.81、25.92 nmol·m~(-2)·s~(-1),存在明显的季节变化;研究区产甲烷菌优势菌群为Methanoregula(66.73%)和Methanocella(21.99%);对样本中产甲烷菌的Shannon指数进行双因素方差分析发现,同一季节不同深度的样本中产甲烷菌多样性存在显著差异,随着深度的增加,产甲烷菌的多样性指数呈下降趋势;同一深度不同季节的样本中产甲烷菌多样性存在显著差异;夏季产甲烷菌群落组成与CH_4排放通量为强正相关关系,春季产甲烷菌群落组成与CH_4排放通量为强负相关关系,Methanothermus与CH_4排放通量为显著正相关关系,Methanolinea与CH_4排放通量为显著负相关关系。

【目的】以浙江省绍兴市汤浦水库库区3种淡水湿地森林(阔叶林、针阔混交林、针叶林)为研究对象,分析不同量级降水后其土壤水氘同位素的时空变化规律,定量阐明降水对各层土壤水的贡献率,为揭示降水在该淡水湿地森林生态系统水循环中的分配规律提供科学依据。【方法】利用稳定同位素技术研究3类淡水湿地森林土壤水氘同位素值在3次不同量级降水后的动态变化,分析比较土壤水与其潜在水源(大气降水、浅层地下水等)的氘同位素值(δD),判断林中土壤水来源;运用二元线性混合模型计算不同量级降水对这3种湿地森林中枯枝落叶层及各层土壤水的贡献率。【结果】绍兴汤浦水库库区淡水湿地森林中的土壤水δD在3次不同量级降水后均介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,表明该库区土壤水主要来源于降水和浅层地下水;小雨(7.5 mm)后,3个林地0～60 cm土层土壤水δD值较雨前对照略有升高,而60～100 cm深层土壤水δD值变化很小,表明7.5 mm降水可入渗补给到0～60 cm土层;中雨(14.5 mm)后第1天,阔叶林、针阔混交林和针叶林0～100 cm土层土壤水δD均值分别降低了9.5‰±4.0‰,9.3‰±4.1‰和7.0‰±2.6‰,中雨后9天内,3个林地各层土壤水δD值随采样天数的增加逐渐升高并接近雨前对照,表明降水δD对土壤δD的影响逐渐减小;大雨(35.0 mm)后第1天,3个林地枯枝落叶水和表层(0～20 cm)土壤水δD值接近降水δD值;不同量级降水对3个林地枯枝落叶水的贡献率最大,0～20 cm表层土壤水次之,随着采样天数增加,降水对各层土壤水的贡献率皆呈现减小的趋势;降水事件(不同量级降水)是影响雨后土壤水δD以及该次降水对土壤水贡献率的主要因子。【结论】浙江绍兴汤浦水库库区不同类型淡水湿地森林中枯枝落叶层水δD对降水δD的响应最显著,0～20 cm表层土壤水δD的响应次之;单次降水量越大,降水对各层土壤水的影响越明显,贡献率也越大,大雨(降水量>20 mm)影响各层土壤水的时间超过9天;该地区淡水湿地森林对小雨(降水量≤10 mm)和中雨(10 mm

研究土壤水分、生物多样性的空间变异性是认识陆地生态系统对降水变化的响应特征及适应机制的有效途径。论文利用黄土高原自东南向西北的天然降水梯度,采用样带研究方法对47个草地0～3 m土壤水分和物种多样性进行测定,系统分析了草地土壤水分和植物物种多样性在降水梯度上(250～550 mm)的空间分异及二者之间的权衡关系。结果表明:降水自东南向西北递减是控制黄土高原草地0～3 m土壤水分和物种多样性空间异质性的关键因素。随降雨减少,土壤水分呈线性递减趋势,其中浅层土壤水分(0～1 m)与年降水量相关系数最大。物种丰富度指数和物种多样性指数随降水减少呈显著的线性递减趋势,物种均匀度指数在降水梯度上没有明显变化。370 mm年均降水量是物种多样性和土壤水分权衡关系的转折点,转折点以上二者存在协同关系,即土壤水分和物种多样性沿降水梯度以相同速率变化。370 mm年均降水量以下,物种多样性和土壤水分的权衡增大,意味着维持物种多样性以消耗土壤水分为代价。

【目的】探明高原退化湿地土壤细菌群落结构及多样性的时空动态特征，为理解土壤微生物群落对高原湿地退化的响应过程及机制提供关键数据支撑。【方法】以纳帕海高原不同湿地退化阶段(沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸)为研究对象，采用Illumina高通量测序技术，探测土壤细菌群落组成及多样性的干湿季变化规律。【结果】(1)共检测到土壤细菌10门21属，其中变形菌门Proteobacteria和未分类菌属为优势门和属，相对丰度分别达35.92%和20.64%。(2)相较于原生沼泽湿地，沼泽化草甸的变形菌门和酸杆菌门Acidobacteria相对丰度分别增加14.06%和47.72%，绿弯菌门Chloroflexi相对丰度显著减少38.54%(P<0.05)；草甸的酸杆菌门、放线菌门Actinobacteria、疣微菌门Verrucomicrobia和浮霉菌门Planctomycetes相对丰度分别增加了210.15%、231.37%、229.55%和315.22%。上述菌门相对丰度均为干季大于湿季。沼泽化草甸的厚壁菌门Firmicutes相对丰度在干季显著增加72.38%，在湿季显著减少73.17%(P<0.05)；而拟杆菌门Bacteroidetes相对丰度在干季显著减少55.43%，在湿季显著增加223.59%(P<0.05)。(3)沼泽化草甸和草甸的Shannon指数较原生沼泽湿地显著增加(P<0.05)，且沼泽湿地和沼泽化草甸表现为湿季大于干季，草甸则表现为干季大于湿季。(4)Mentel分析结果表明：干季细菌群落结构组成由土壤p H和氮、磷、钾质量分数调控，湿季则由含水量、有机质、氮磷及p H调控；Pearson相关性分析结果表明：含水量、有机质、氮和pH是影响干季土壤细菌多样性的主控因子；湿季则为磷、钾和碳氮比。【结论】高原湿地退化导致土壤含水量和pH减小，进而影响土壤碳、氮、磷和钾养分状况，最终调控土壤细菌群落组成和多样性的干湿季变化。图4表4参47

【目的】为了解大兴安岭北部不同降水梯度下,兴安落叶松径向生长与气候关系是否存在差异,尤其是对最近的升温是否存在不同的响应。【方法】本文在大兴安岭北部沿降水梯度选择3个采样点-莫尔道嘎(Moerdaoga,ME,年降水量363 mm)、图里河(Tulihe,TLH,454 mm)和阿里河国家森林公园(Alihe,ALH,525 mm)进行树轮取样。运用树轮气候学方法,分析了气候变暖背景下兴安落叶松生长-气候关系随降水梯度的时空变异规律,并探讨兴安落叶松生长应对极端气候的抵抗力、恢复力和弹性力。【结果】不同降水梯度下,降水对兴安落叶松径向生长影响差异较小,仅有TLH兴安落叶松生长与当年8月和上年秋季降水呈显著正相关。温度是兴安落叶松径向生长的主要限制因子,但在不同降水区存在显著差异。在低降水区域(ME),生长季最低温度是兴安落叶松生长的主要限制因子;在中降水区域(TLH),上年9月最低温度对兴安落叶松径向生长的影响最强;在高降水区域(ALH),均温和低温是影响兴安落叶松生长的主要气候因子,上年秋季和冬季温度升高不利于当年兴安落叶松生长增加。综合温度与降水的帕默尔干旱指数(Palmer Drought Severity Index,PDSI)表明,ME采样点兴安落叶松生长与PDSI关系不显著,TLH兴安落叶松生长与PDSI显著正相关,ALH兴安落叶松与PDSI显著负相关。20世纪80年代快速升温后,3个采样点兴安落叶松的径向生长出现与升温相反的趋势。ALH采样点相比其他两个采样点应对极端气候有较高的抵抗力,但恢复力较弱。【结论】我们的结果表明环境水分的多少会影响兴安落叶松对未来气候变暖的响应,尤其是在生长应对极端气候的抵抗力和恢复力上可能会存在较大差异。

为了研究不同盐度梯度下芦苇(Phragmites australis)的生态适应性及其生长的限制因子,对崇明盐度梯度下的3个滩涂湿地生长的芦苇及土壤生态化学计量学指标进行测定;分析不同盐度下芦苇种群的生态化学计量学之间的差异,及土壤与芦苇元素、元素比之间的相关性。结果表明:(1)崇明滩涂湿地土壤C、N、P含量和C/N、C/P、N/P平均值分别是15.01、0.69、0.86g/kg,22.09、21.87、0.96。芦苇的C、N、P含量及C/N、C/P、N/P平均值分别为413.17、10.75、2.53g/kg,41.49、293.58、7.29。(2)随着崇明滩涂湿地土壤盐度增加,土壤的C...

河岸带是水陆环境交错带，环境条件和生态过程复杂。为了探究河岸湿地土壤中不同氧气，以及添加不同电子受体对甲烷氧化过程及其微生物的影响，本论文以嘉陵江流域河岸湿地土壤为研究对象，采用微宇宙培养实验、高通量测序及化学分析等方法，分析了在有氧条件下，以及缺氧条件下加入NO_(3)~(-)、SO_(4)~(2-)、水铁矿（Fe(Ⅲ)）和针铁矿（Fe(Ⅲ)）等不同电子受体处理中土壤的甲烷氧化潜力及关键微生物群落。结果表明湿地土壤在有氧条件下的甲烷氧化速率显著高于缺氧条件下的速率（P SO_(4)~(2-)，而针铁矿抑制了甲烷氧化。缺氧条件下甲烷氧化发生的同时，NO_(3)~(-)、SO_(4)~(2-)的浓度显著降低，与甲烷浓度变化呈显著正相关（P<0.05），Fe(Ⅱ)的浓度显著增加，与甲烷浓度变化呈显著负相关（P

【目的】为探讨纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌多样性及群落结构特征,揭示土壤真菌对湿地退化演替的响应规律。【方法】采用Illumina高通量测序技术,以沼泽湿地为对照,研究纳帕海高原退化湿地不同退化阶段土壤真菌群落组成、结构及Alpha多样性特征及其与土壤理化性质的相关性。【结果】(1)不同退化阶段土壤真菌类群组成及结构存在差异,包括子囊菌门、担子菌门、分类地位不确定真菌、壶菌门和接合菌门5个真菌门,其中子囊菌门在草甸中最多(71.11%),分类地位不确定真菌在沼泽湿地中最多(85.26%),担子菌门在

土壤微生物对湿地生态系统运行和功能维持均具有重要地位。采用PLFAs分析方法和高通量测序技术获取土壤微生物和古菌群落结构信息，探讨了退耕还湖后湿地生态恢复过程中土壤微生物和古菌群落结构的变化规律及其土壤环境影响因素。结果表明，随着退耕年限增加，湿地表层土壤微生物总量、放线菌、细菌和真菌(除退耕11 aW)生物量不断升高，而亚表层均呈先降后增再降的趋势，但均未达原始湿地水平；相对于油菜地，退耕后湿地表层土壤细菌占比有先降后增再降的趋势，而亚表层则有先升后降趋势；土壤真菌占比和真菌细菌比总体上呈先升后降再升的趋势，而土壤放线菌占比逐渐上升。广古菌门(相对丰度：47.61%～85.29%)是研究区湿地土壤古菌的优势菌门，奇古菌门(相对丰度：14.58%～52.33%)为次优势菌门，泉古菌门(相对丰度：0.01%～0.81%)较小；退耕后表层土壤广古菌门相对丰度有先升后降的趋势，亚表层整体有升高趋势；表层土壤奇古菌门相对丰度存在先降后升的趋势，而亚表层则有降低趋势。利用相关性分析和冗余分析发现有效氮、全氮与有机质是解释退耕后土壤微生物量、微生物群落结构与古菌群落结构变化的主要环境因子，其中有效氮是退耕还湖后湿地土壤微生物量和群落结构变化累积解释量最大的环境因子。微生物通过微生物量和群落结构特征响应和指示着退耕后湿地土壤生态恢复过程。

【目的】探究滨海湿地围垦养殖前后土壤铁还原菌群落的结构变化、功能演变及其影响因素，了解湿地微生物多样性的变化。【方法】以我国黄河口碱蓬湿地、九龙江口桐花树湿地、东寨港木榄湿地为样地，利用高通量技术分析铁还原菌的群落结构，并采用盐酸浸提—邻菲罗啉比色法测定土壤中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)含量。【结果】(1)围垦养殖后，黄河口围垦区的拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌门，九龙江口围垦区和东寨港围垦区的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria);黄河口围垦区的拟杆菌属(Bacteroides)为优势菌属，九龙江口围垦区的弧菌属(Vibrio)、脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、硫杆菌属(Thiobacillus)为优势菌属，东寨港围垦区的气单胞菌属(Aeromonas)和硫杆菌属为优势菌属。(2)围垦养殖后，黄河口围垦区微生物化能异养、发酵功能的相对丰度升高；东寨港围垦区微生物化能异养、有氧化能异养、发酵以及硝酸盐还原功能的相对丰度升高；九龙江口围垦区微生物有氧化能异养、硝酸盐还原功能的相对丰度升高。(3)冗余分析结果显示：土壤pH值对铁还原菌群落结构的影响最大；Fe(Ⅱ)含量对土壤铁还原菌群落结构的影响比Fe(Ⅲ)含量大。【结论】围垦养殖后，土壤理化性质以及Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)含量会对铁还原菌产生影响，其中，pH值的影响最大；铁还原菌群落的适应性强，有利于养殖。

采用合理的土地利用方式是红壤丘陵区防治洪涝灾害和季节性干旱的重要措施。利用方差分析、回归分析和偏相关分析等统计方法,对红壤坡地7种覆被类型1998~2005年降水特征值和地表径流的关系进行了研究,结果表明:不同覆被类型地表径流系数差异显著,大小排序为农作区>茶园区>湿地松与甜柿园>柑橘园>退化区与恢复区;除茶园外,其他覆被类型径流系数不同水文年有明显差异,且丰水年>平水年、枯水年;平均雨强、最大60 min雨强与径流量都无显著相关性,但农作区径流值与小雨呈显著相关,其他覆被类型径流值与中雨呈显著相关;10~30 cm土壤前期含水量与径流量有较明显正相关关系,40 cm以下土壤水对径流量影响很小...

为了研究北温带湿地不同退水时间条件下土壤种质资源的特征,在3个不同的水位条件下,通过幼苗萌发法对野鸭湖湿地近10年来退水湿地面积中土壤种子资源的分布格局进行了分析。结果表明,土壤中的种子在不同的退水时间条件下,变化明显:种子的密度在退水5～7年时达到最大值2.389×104ind./m2,在退水7～10年时最小,为1.352×104ind./m2;萌发植物的物种数量与之相一致,其中广泛分布类型植物与水生植物的萌发在退水5～7年时同样达到最大值,但萌发的湿生植物的数量在退水1～3年时,达到最大值;湿地中土壤种子在0～5cm和5～10cm分层上,萌发的物种数差异不显著,但在萌发数量上有明显分层现象...

以三江平原湿地典型沼泽(常年积水)、沼泽化草甸(季节性积水)和草甸(地表无积水)3个不同水分梯度下湿地类型小叶章(Deyeuxia angustifoli)为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了不同水分梯度下湿地小叶章叶片的PSII功能变化。结果表明,与沼泽小叶章相比,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和以吸收光能为基础的光合性能指数(PIABS)均有不同程度的增加,说明沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII光化学活性明显高于沼泽小叶章。通过对不同水分梯度下小叶章叶片OJIP曲线标准化后可以发现,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片PSII供体侧OEC活性有所增加,PSII受体侧电子传递能力均明显高于沼泽小叶章。沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率(ETR)在较高光强下也明显高于沼泽小叶章。另外,通过对不同水分梯度下小叶章叶片PSII光能利用情况可以发现,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片PSII吸收光能以无效热能形式的耗散比例及分配到失活反应中心的比例有所降低,而将吸收光能更多地用于光化学反应中心,以提高其PSII反应中心光化学功能。季节性淹水及地表无积水的沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII功能无明显差异,说明小叶章叶片光合PSII功能对不同水分梯度具有较强的适应能力。

该文试图通过坡面径流场试验,对无覆盖、秸秆覆盖和石子覆盖的径流小区内土壤水进行连续定位观测,以期探讨太行山区土壤水对降水和覆盖方式的响应.结果表明,长期干旱条件下,特别是当30cm土层土壤含水量低于20%时,单次降水很难入渗至30cm以下;从响应时间看,在30cm深处,石子覆盖响应最快,秸秆覆盖次之,无覆盖响应最慢;在60cm深处则不同,秸秆覆盖响应最快,石子覆盖次之,无覆盖响应最慢;100cm处石子覆盖土壤水最先增加,而秸秆覆盖则滞后了10h,无覆盖响应最慢;无覆盖处理30cm土壤含水量比石子覆盖平均低0.13cm3cm3,比秸秆覆盖平均低0.07cm3cm3,表明覆盖有利于土壤水的保存.秸...