雅江源退化草地土壤细菌和真菌群落结构对氮添加的响应
文献类型：学位论文
| 作者 | 王志述 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 余成群 |
| 关键词 | 氮添加 土壤微生物群落结构 高寒草原 高寒荒漠草原 雅江源 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 全球多数草地均面临不同程度的氮限制问题。虽然施用氮肥可缓解氮限制，同时用于退化草地的恢复和治理，但过量氮输入可能引发生物多样性丧失、环境污染及生态功能退化等风险。目前已有大量研究关注青藏高原高寒草甸和高寒草原土壤微生物群落对氮添加的响应，并取得了大量具有理论意义和实践意义的研究结论，然而研究结果仍存在很大不确定性：首先氮添加对土壤微生物群落多样性的影响可能会因为不同氮添加梯度、不同草地类型等表现为增加、降低或无显著变化等不确定性结果；其次群落多样性和敏感性的关系尚存在争议，多样性更低的高寒荒漠草原土壤微生物群落是否比高寒草原更敏感，多样性更低的真菌群落是否比细菌群落更敏感等都有待探究；此外群落多样性和稳定性的关系也仍存在争议，多样性更高的高寒草原土壤微生物群落是否比高寒荒漠草原更稳定，多样性更高的细菌群落是否比真菌群落更稳定等也都仍有待探究。 针对以上问题，本论文在雅江源选取退化高寒草原和高寒荒漠草原设置氮添加梯度（0、5、10、20、40 g N m-2 y-1）实验，通过对2023年8月、2024年6月和2024年8月的采样数据进行分析，探究不同氮添加水平下两种类型草地土壤微生物群落结构、氮敏感性、时间稳定性的变化及其驱动机制。取得的主要结果如下： （1）土壤微生物群落结构对氮添加的响应在不同维度（物种、功能、系统发育）之间存在差异。氮添加（40 g N m-2 y-1）使高寒荒漠草原2024年8月土壤细菌群落物种α多样性（Observed）降低了29.56%，对功能α多样性没有显著影响，而使系统发育α多样性（MNTD）增加了29.66%。氮添加增加了2024年8月高寒荒漠草原土壤细菌群落的物种和系统发育β多样性且改变了其群落组成，但对功能β多样性无影响且未改变其群落组成。 （2）高寒草原和高寒荒漠草原土壤微生物群落结构对氮添加的响应不同。氮添加（40 g N m-2 y-1）对高寒草原2024年8月土壤细菌群落系统发育α多样性没有显著影响，但使高寒荒漠草原土壤细菌群落系统发育α多样性（MNTD）增加了29.66%。氮添加增加了2024年8月高寒草原土壤细菌群落的功能β多样性且改变了其群落组成，但对高寒荒漠草原土壤细菌群落的功能β多样性无影响且未改变其群落组成。 （3）土壤细菌和真菌群落结构对氮添加的响应不同。氮添加（40 g N m-2 y-1）使高寒荒漠草原2024年8月土壤细菌群落的物种α多样Observed和Shannon指数分别降低了29.56%和7.06%，但对其土壤真菌群落的物种α多样性没有显著影响。氮添加增加了2024年8月高寒草原土壤细菌群落的β多样性且改变了其群落组成，但对高寒荒漠草原土壤真菌群落β多样性无影响且未改变其群落组成。 （4）不同季节土壤微生物群落结构对氮添加的响应不同。氮添加（40 g N m-2 y-1）使高寒草原2023年8月和2024年8月土壤细菌群落物种α多样性（Shannon）分别降低了7.54%和7.86%，但对2024年6月土壤细菌群落物种α多样性没有显著影响。氮添加增加了2023年8月和2024年8月高寒荒漠草原土壤细菌群落的系统发育β多样性且改变了其群落组成，但降低了2024年6月高寒荒漠草原土壤细菌群落的系统发育β多样性且未改变其群落组成。 （5）群落多样性越高，其氮敏感性不一定越低，群落稳定性也不一定越高。土壤微生物群落物种多样性大于其功能多样性和系统发育多样性，但物种多样性的氮敏感性并不总是低于功能和系统发育多样性的氮敏感性，物种多样性的时间稳定性也不总是高于功能和系统发育多样性的时间稳定性；群落多样性更高的高寒草原其氮敏感性并不总是低于高寒荒漠草原，其时间稳定性也不总是高于高寒荒漠草原；群落多样性更高的土壤细菌群落其氮敏感性并不总是低于真菌群落，其时间稳定性也不总是高于真菌群落。 综上，在探究氮添加对土壤微生物群落多样性的影响时，应从不同维度（物种、功能和系统发育）、不同草地类型、不同微生物类群、不同季节等方面综合进行对比分析。在草地管理中，应根据修复目的制定合理的修复策略，从而达到增强土壤可持续性和维持土壤微生物群落稳定性的目的。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 200 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217242]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王志述. 雅江源退化草地土壤细菌和真菌群落结构对氮添加的响应[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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