放牧對內(nèi)蒙古典型草原土壤甲烷通量變化及相關(guān)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(yīng)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(yīng)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(yàn)區(qū)，以及梯度放牧試驗(yàn)區(qū)，另在朝克烏拉蘇木設(shè)羊排泄物添加試驗(yàn)區(qū)，并采用PCR-DGGE、Real-time qPCR、克隆測序、DNA-SIP等多項(xiàng)分子生物學(xué)手段相結(jié)合的方式研究放牧對典型草原土壤甲烷通量變化及相關(guān)微生物的影響。研究結(jié)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(jié)構(gòu)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(yīng)梯度的增長;而羊糞添加則還因?yàn)槭艿酵寥?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(qiáng)

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(qiáng)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(qiáng)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(dǎo)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(qiáng)的甲烷氧化活性