放牧對內(nèi)蒙古典型草原土壤甲烷通量變化及相關微生物的影響.pdf

1、甲烷是大氣中重要的溫室氣體，增溫潛勢為CO2的21倍，對全球氣候變化有重要的影響。大氣中甲烷來源很多，主要包括生物質(zhì)燃燒、火山活動等非生物源和有微生物參與反應的生物源;其匯則主要包括與對流層中的羥基自由基發(fā)生氧化反應及在土壤中被微生物氧化兩種。草原土壤通氣性良好，是甲烷重要的匯。內(nèi)蒙古草原作為我國重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)，對我國溫室氣體減排有著重要的意義。
　　本研究將內(nèi)蒙古草原土壤作為研究對象，研究區(qū)域主要位于內(nèi)蒙古錫林河流域白音錫勒

2、牧場，包括圍封、割草、放牧等三種不同管理方式的試驗區(qū)，以及梯度放牧試驗區(qū)，另在朝克烏拉蘇木設羊排泄物添加試驗區(qū)，并采用PCR-DGGE、Real-time qPCR、克隆測序、DNA-SIP等多項分子生物學手段相結合的方式研究放牧對典型草原土壤甲烷通量變化及相關微生物的影響。研究結果如下:
　　1)割草、圍封、放牧三種不同草原管理方式下，草原土壤中甲烷氧化菌主要類型均為TypeⅠ型，圍封、適度的放牧和割草都提高甲烷氧化菌豐度，也能

3、使其群落結構變得更為豐富，這與土壤的水分條件可能有緊密的聯(lián)系;而低溫條件下，不同管理方式的產(chǎn)甲烷菌豐度均較低，不過圍封仍然有利于增加其群落多樣性。
　　2)內(nèi)蒙古草原土壤甲烷通量隨季節(jié)變化，但不同濃度的糞尿添加均能夠抑制土壤吸收大氣中的甲烷。隨著羊尿添加量的增加，土壤中銨態(tài)氮濃度升高，甲烷通量也呈現(xiàn)相應梯度的增長;而羊糞添加則還因為受到土壤-空氣氣體交換的影響，在中等添加濃度時表現(xiàn)出了更明顯的抑制土壤吸收甲烷的效果。即，隨著放牧強

4、度的增加，其排泄物會對土壤甲烷通量帶來多樣化的影響，但是基本上呈現(xiàn)出抑制土壤吸收甲烷的效果。
　　3)本研究取樣的不同放牧強度下，土壤理化和甲烷氧化菌豐度差別不大。輕度放牧下雖然初始甲烷氧化菌豐度偏低，但經(jīng)高濃度甲烷環(huán)境培養(yǎng)后，其中的TypeⅡ甲烷氧化菌表現(xiàn)出了很強的氧化能力，培養(yǎng)過程中消耗甲烷的量甚至超過在草原土壤甲烷氧化菌群落中占主導地位的TypeⅠ型甲烷氧化菌。因此，在本研究中，輕度放牧下的草原土壤表現(xiàn)出了更強的甲烷氧化活性