删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

人工湿地植物种类及多样性对甲烷释放及功能基因丰度的影响

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

摘要:为了研究人工湿地处理中碳/氮水平的废水时植物种类及多样性对系统甲烷释放及功能基因丰度的影响,我们构建了实验尺度的人工湿地微宇宙实验系统。选取千屈菜(Lythrum salicaria L.)和海寿花(Pontederia cordata L.)2种人工湿地常用、景观效果好的植物,在系统中配置了单种处理和两物种混种处理。结果表明:千屈菜与海寿花混种系统的甲烷释放强度(8.78 mg CH4 m-2 d-1)高于两物种单种系统的平均值(6.97 mg CH4 m-2 d-1)(P < 0.001),同甲烷释放一样,混种系统的mcrA基因绝对丰度(977541.6 copies/g dw soil)也高于两物种单种系统的平均值(585146.8 copies/g dw soil),但混种系统的pmoA基因绝对丰度(326956.6 copies/g dw soil)低于两物种单种系统的平均值(1043616.0 copies/g dw soil)(P < 0.001)。此外,混种系统的微生物量、植物生物量高于两物种单种系统的平均值(P < 0.01),但出水铵态氮浓度低于两物种单种系统的平均值(P < 0.05),出水总有机碳浓度和硝态氮浓度在单混种系统间无显著差异(P > 0.05)。千屈菜单种系统和海寿花单种系统间的甲烷释放强度、pmoA基因绝对丰度、微生物量、植物生物量和出水铵态氮浓度存在显著差异(P < 0.05),但mcrA基因绝对丰度、出水总有机碳和硝态氮浓度无显著差异(P > 0.05)。为了达到人工湿地的高净化效率,需要将千屈菜与海寿花混合种植,但混合种植强化甲烷释放。通过植物种类和丰富度对各指标变异的解释度(ω2)分析发现,植物种类对甲烷释放、pmoA基因绝对丰度、出水铵态氮的影响大于植物丰富度,但对mcrA基因绝对丰度的影响小于植物丰富度。



Abstract:To investigate the effects of plant species and diversity on methane emissions and functional gene abundances under middle influent C/N ratio, we developed laboratory-scale constructed wetlands. Two plants, Lythrum salicaria and Pontederia cordata, which are often used in constructed wetlands and have good landscape values, were selected to establish current planting patterns, e.g. the one-species monoculturing and two-species mix culturing systems. Results showed that methane emissions from the mix culturing systems were higher (8.78 mg CH4 m-2 d-1) than the mean values of the two monoculturing systems (6.97 mg CH4 m-2 d-1) (P < 0.001). Similar to methane emissions, the absolute abundance of mcrA from mixed systems was also higher (977541.6 copies/g dw soil) than the mean value of the two monoculturing systems (585146.8 copies/g dw soil). However, the absolute abundance of pmoA from the mixed systems (326956.6 copies/g dw soil) was lower than the mean values of the two monoculturing systems (1043616.0 copies/g dw soil) (P < 0.001). In addition, both microbial biomass and plant biomass in the mix culturing systems were higher (P < 0.01), but the NH4+-N concentration of effluent in the mix culturing systems was lower than the mean value of the two monoculturing systems (P < 0.05), and there was no significant difference in TOC and NO3--N concentrations between the two systems (P > 0.05). There was a significant difference in the methane emission, absolute abundance of pmoA, microbial biomass, plant biomass, and effluent NH4+-N concentration between two monoculturing systems planting with Lythrum salicaria and Pontederia cordata, but there was no significant difference in the absolute abundance of mcrA, effluent TOC and NO3--N concentrations between the two monoculturing systems with Lythrum salicaria and Pontederia cordata. In order to achieve the high purification efficiency of constructed wetlands, it is necessary to mix planting of Lythrum salicaria and Pontederia cordata, but mix planting enhances methane release. By using the variation (ω2), we found that although the effect of plant species on methane emissions, pmoA absolute abundance and effluent NH4+-N concentration was greater than that of plant species richness, the effect of plant species on mcrA absolute abundance was smaller than the effect of plant richness.





PDF全文下载地址:

https://www.ecologica.cn/stxb/article/pdf/stxb201809292125

相关话题/系统 植物 基因 微生物 实验

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 喀斯特峰丛洼地生态系统服务空间权衡度及其分异特征
    摘要:我国西南喀斯特峰丛洼地区脆弱的生态环境与剧烈的人类活动导致石漠化现象以及生态功能退化,制约了区域生态-福祉耦合效益的提升。首先从数值变化与空间变异综合的角度,构建了融合均方根偏差法与地理探测器的生态系统服务空间权衡度指标,进而围绕喀斯特水源涵养-土壤侵蚀关系以及植被固碳-土壤侵蚀关系,在不同环 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 滨州市生态系统服务价值与生态风险时空演变及其关联性
    摘要:以山东省滨州市为研究对象,利用2000、2005、2010年和2015年4期遥感影像数据划分土地利用类型,基于3km3km评价小区格网化重采样,核算生态系统服务价值和生态风险指数,分析二者动态变化特征及时、空关联性。结果表明:(1)2000-2015年滨州市生态系统服务价值总量由168.061 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 西部欠发达地区生态经济系统能值分析——以青海省海西蒙古族藏族自治州为例
    摘要:青海省海西蒙古族藏族自治州(简称海西州)生态环境脆弱,快速发展的工业活动对当地生态环境造成严重破坏。海西州地处青藏高原东北部,是我国重要的生态安全屏障之一,在全国生态建设中处于特殊地位。能值分析法是一种基于热力学理论的环境核算方法。利用能值分析法对海西州生态经济系统运行现状进行评估;并应用能值 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 五大连池新期火山熔岩台地不同植被类型土壤微生物群落的功能多样性
    摘要:土壤微生物群落是陆地生态系统的重要生物活性成分,其结构和功能多样性直接影响到系统的碳、氮等生态过程,微生物群落功能多样性与地上植被类型变化密切相关,开展植被类型对土壤微生物群落功能多样性的影响研究具有重要意义。以五大连池新期火山熔岩台地苔藓、草本、灌丛、矮曲林、针阔混交林5种典型植被类型为对象 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 炉渣与生物炭施加对稻田土壤碳库及微生物的影响
    摘要:以福州平原稻田为实验区,在2015年早、晚稻秧苗移栽前,对稻田进行施加生物炭、炉渣、生物炭+炉渣(混施)处理,并以不施加处理作为对照。为了了解施加处理的后续效应,于2017年检测早、晚稻拔节期和成熟期土壤有机碳含量及真菌、细菌数量。结果表明:3种施加处理稻田土壤有机碳(SOC)含量均比对照组有 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 祁连山高寒草原主要植物种群格局对冬季放牧的响应
    摘要:以肃南裕固族自治县鹿场冬季牧场为研究对象,采用偏离系数及t检验方法结合Ripley'sK函数及蒙特卡罗随机模拟对紫花针茅种群与醉马草种群进行格局分析,进一步采用计盒维数与信息维数对紫花针茅种群与醉马草种群进行分形分析,揭示在放牧系统中优势植物的种群变化。格局分析结果表明:牧场植物的种群格局出现 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 漓江河岸带木本植物功能性状跨尺度变异研究
    摘要:研究植物功能性状变异,有助于揭示植物对环境的适应策略以及群落构建机制。以漓江河岸带木本植物为研究对象,利用广义线性模型和"varcomp"函数对漓江河岸带主要木本植物的3个叶功能性状(比叶面积SLA;叶面积LA;叶厚度LTH)跨不同尺度(样方、物种、个体、叶)变异进行方差分解,分析各尺度的相对 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 人工控制条件下9种园林植物叶功能性状对短期NO2污染的响应
    摘要:叶功能性状能反映植物对环境变化的适应策略,利用开顶式熏气法,对9种常见园林植物进行为期20天的NO2熏气实验,分析不同NO2浓度熏气下叶片形态结构指标(单叶干重、单叶面积、比叶面积)、光合生理指标(光合速率、荧光参数)及化学性状指标(叶N含量、叶P含量、N:P比值)的差异,从而探讨以上植物叶性 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 近50年中国典型木本植物展叶始期温度敏感度变化及原因
    摘要:展叶始期的温度敏感度是指气温每变化1℃,物候期变化的天数。展叶始期对温度响应更敏感的植物能够在生长季初期占据更多的资源从而在种间竞争中占据优势,因此研究展叶始期的温度敏感度变化有助于评估植物对气候变化的适应能力。选择1963-2014年10个站点163种植物的展叶始期资料,利用滑动分析法计算了 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 面向可持续未来的生态系统服务——第十届生态系统服务伙伴关系全球大会述评
    摘要:第十届生态系统服务伙伴关系全球大会(10thEcosystemServicesPartnershipWorldConference)于2019年10月20日-10月26日在德国下萨克森州首府汉诺威市召开。本次会议主题为"生态系统服务科学、政策与实践前进中的十年:面向一个可持续的未来",旨在探讨 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31