氮沉降对温带森林土壤甲烷氧化菌的影响

编号 zgly0001564059

文献类型 期刊论文

文献题名 氮沉降对温带森林土壤甲烷氧化菌的影响

作者 张丹丹  莫柳莹  陈新  张丽梅  徐星凯 

作者单位 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室  中国科学院大学  华中农业大学资源与环境学院  中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 

母体文献 生态学报 

年卷期 2017年24期

年份 2017 

分类号 S714 

关键词 甲烷氧化菌  pmoA基因  森林土壤  氮沉降 

文摘内容 大量研究显示氮沉降影响森林甲烷吸收量,但其中的微生物驱动机制仍缺乏研究。基于长白山典型温带森林长期氮沉降模拟实验平台样地,采用定量PCR和克隆测序技术,研究了长期施加不同形态氮（（NH4）2SO4、NH4Cl和KNO3）处理下森林土壤甲烷氧化菌的数量和群落组成随季节变化的特征。结果表明,夏季,森林土壤甲烷氧化菌pmo A基因丰度在不同施氮处理之间无显著性差异（每克干土1.54×106-3.20×106拷贝数）;秋季,pmo A基因丰度在施加NH4Cl和（NH4）2SO4处理小区（每克干土1.93×105-7.6×105拷贝数）与对照（每克干土（4.03×106±1.2×106）拷贝数）相比有所降低,尤其在（NH4）2SO4处理小区（每克干土（4.61×105±2.61×105）拷贝数）显著降低;无论夏季还是秋季,施加不同形态氮处理土壤甲烷氧化菌均以Type I型为主（相对丰度在70.6%-85.4%之间）,并以Methylobacter-group（Type I）为优势类群,占Type I型的55.1%-91.7%;Methylobacter-group（Type I）的相对丰度在夏季不同形态氮处理土壤样品中无显著差异,但秋季样品中在施加（NH4）2SO4（52.7%±6.5%）和NH4Cl（56.1%±8.9%）的处理显著低于对照土壤（77.0%±2.9%）,Methylococcus-group（Type I）的相对丰度则在（NH4）2SO4和NH4Cl处理土壤呈增加的趋势。这些结果表明铵态氮肥添加对温带森林土壤甲烷氧化菌的生长具有抑制作用并导致其群落结构发生改变,受夏季温度和水分的影响,这种抑制作用在秋季表现更明显,而NO3--N添加对土壤甲烷氧化菌的群落组成和丰度无显著影响。这些结果解释了以往观测到的施铵态氮肥显著降低秋季温带林地土壤甲烷净吸收量,而在夏季无显著影响的观测结果,解释了长期氮沉降影响森林土壤甲烷吸收的微生物机制。