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适度放牧增加内蒙古典型草原甲烷氧化菌丰度和甲烷吸收

Moderate grazing increases the abundance of soil methane-oxidizing bacteria and CH4 uptake rate in a typical steppe of Inner Mongolia, China

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微生物氧化是大气甲烷唯一的生物汇.认识草原甲烷(CH4)通量对不同利用方式的响应是制定低碳高效草原管理体系的基础.本研究通过测定内蒙古中部典型草原在放牧、割草和围封管理下生态系统的CH4通量和土壤甲烷氧化菌丰度,旨在确定不同利用方式对内蒙古典型草原生态系统CH4吸收的影响,验证甲烷氧化菌功能基因(pmoA)丰度调控CH4通量.测定草原是连续5年实施4种不同利用处理的试验草原,4个处理为全植物生长季(5-9月)放牧(T1)、春夏5月和7月放牧(T2)、秋季割草(T3)和围封禁牧(T0).在测定植物生物量和土壤理化特征的基础上,采用静态箱置法测定草原植物生长季CH4通量,采用分子技术测定草原表层土壤甲烷氧化菌pmoA功能基因的丰度.结果表明:放牧显著促进CH4吸收,增加甲烷氧化菌丰度(即每克干土pmoA功能基因拷贝数),其在生长季的变化范围是6.9×104～ 3.9×105.T1处理下植物生长季的CH4平均吸收量为(68.21±3.01) μg·m-2·h-1,显著高于T2、T3和T0处理22.1％、37.5％和30.9％.草原CH4吸收与甲烷氧化菌丰度呈极显著正相关,与土壤砂粒占比呈显著正相关,而与土壤粉粒占比、土壤水分含量、土壤铵态氮和硝态氮含量,以及植物地上生物量呈显著负相关.表明不同利用方式下内蒙古典型草原都是CH4的汇,而适度放牧可增加草原土壤砂粒占比,降低土壤无机氮含量和植被生物量,提高土壤甲烷氧化菌丰度和CH4吸收.本结果对制定低排放草原管理体系具有重要意义.

张俊珍、周迪、郭旭东、郭颖、王昊、程建伟、包智华、宝音陶格涛、李永宏

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内蒙古大学生态与环境学院,蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室,省部共建草地生态学国家重点实验室培育基地,呼和浩特010021

典型草原 放牧 割草 甲烷吸收 pmoA基因

本研究由国家科技支撑计划项目本研究由国家科技支撑计划项目内蒙古自治区科学技术厅草地生态系统研究专项经费和内蒙古大学引智项目资助

2015BAC02B04

2019

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2019.30(6)
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