濕地溫室氣體的生物匯：甲烷氧化菌與碳匯

1 緒論
1.1 我國(guó)濕地保護(hù)
1.2 濕地的概念與類型
1.2.1 濕地定義
1.2.2 我國(guó)濕地類型與數(shù)量
1.2.3 濕地的特征
1.3 濕地生態(tài)服務(wù)功能與植物資源
1.3.1 濕地生態(tài)服務(wù)功能
1.3.2 我國(guó)濕地植物資源
1.4 濕地與碳達(dá)峰、碳中和
1.5 溫室氣體與微生物的“源”與“匯”
1.6 濕地植物與碳氮功能菌群
1.6.1 甲烷氧化菌
1.6.2 好氧甲烷氧化菌的發(fā)現(xiàn)與分類
1.6.3 好氧甲烷氧化菌的生理生化特性
1.6.4 好氧甲烷氧化菌的功能酶及功能基因
1.6.5 好氧甲烷氧化菌群參與碳氮循環(huán)
1.6.6 厭氧甲烷氧化菌群參與碳氮循環(huán)
1.6.7 反硝化菌群
2 濕地植物與溫室氣體
2.1 濕地植物的概念與特征
2.1.1 概念與特征
2.1.2 濕地植物的適應(yīng)性
2.2 我國(guó)濕地植物資源
2.2.1 我國(guó)濕地植物種類和數(shù)量
2.2.2 我國(guó)濕地植被的類型
2.3 濕地溫室氣體與氣候變化
2.3.1 全球溫室氣體水平
2.3.2 濕地溫室氣體排放及其機(jī)制
2.3.3 環(huán)境因子對(duì)溫室氣體排放的影響
2.3.4 濕地溫室氣體與氣候變化
3 根圈樣品和沉積物樣品采集分析技術(shù)
3.1 樣品采集方法
3.1.1 植物根圈樣品野外采集
3.1.2 植物根圈樣品室內(nèi)分離
3.1.3 水樣野外采集
3.1.4 沉積物樣品的預(yù)處理
3.2 物理化學(xué)性質(zhì)分析方法
3.2.1 酸堿度測(cè)定方法
3.2.2 總氮測(cè)定方法
3.2.3 總磷測(cè)定方法
3.2.4 有機(jī)質(zhì)測(cè)定方法
3.2.5 速效氮測(cè)定方法
3.2.6 速效磷測(cè)定方法
3.2.7 硝態(tài)氮測(cè)定方法
3.2.8 銨態(tài)氮測(cè)定方法
3.2.9 速效鉀測(cè)定方法
3.2.10 電導(dǎo)率測(cè)定方法
3.2.11 重金屬元素測(cè)定方法
3.2.12 理化性質(zhì)結(jié)果分析
3.3 土壤/沉積物酶活性分析方法
3.3.1 蛋白酶活性測(cè)定
3.3.2 脲酶活性測(cè)定
3.3.3 磷酸酶活性測(cè)定
3.3.4 蔗糖酶活性測(cè)定
3.3.5 過(guò)氧化氫酶活性測(cè)定
3.4 微生物宏基因組DNA提取方法
3.4.1 DNA提取與分析方法
3.4.2 DNA提取結(jié)果分析
4 根圈和沉積物中的細(xì)菌群落
4.1 細(xì)菌群落多樣性分析
4.1.1 高通量測(cè)序技術(shù)
4.1.2 高通量測(cè)序原始數(shù)據(jù)提交數(shù)據(jù)庫(kù)
4.1.3 16S rRNA V4-V5區(qū)PCR擴(kuò)增
4.1.4 植物根圈和沉積物細(xì)菌群落α多樣性
4.1.5 植物根圈和沉積物細(xì)菌群落間相似性和差異性（β多樣性）
4.2 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)發(fā)育
4.2.1 門(mén)水平上細(xì)菌群落組成
4.2.2 屬水平上細(xì)菌群落組成
4.2.3 基于16S rRNA基因的好氧甲烷氧化菌群落組成
4.2.4 基于16S rRNA基因的反硝化菌群落組成
4.3 細(xì)菌群落微生境分布
5 根圈和沉積物中的甲烷氧化功能菌群
5.1 好氧甲烷氧化功能菌群分布
5.1.1 研究方法
5.1.2 多樣性分析
5.1.3 群落組成及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
5.1.4 pmoA基因的定量PCR
5.1.5 好氧甲烷氧化功能菌群分布
5.2 甲烷氧化型的脫氮菌
5.2.1 研究方法
5.2.2 反硝化功能基因的定量PCR
5.2.3 根圈和沉積物樣品的反硝化功能基因
5.2.4 nirS基因片段擴(kuò)增及純化
5.2.5 含有nirS基因的甲烷氧化菌的多樣性
5.2.6 nirS型反硝化菌群系統(tǒng)發(fā)育、組成和分布
5.2.7 nirS型反硝化菌群與甲烷氧化菌的關(guān)聯(lián)
5.2.8 甲烷氧化型的脫氮菌多樣性分析
5.3 根系中的好氧甲烷氧化菌
5.3.1 CARD-FISH實(shí)驗(yàn)的影響因素
5.3.2 CARD-FISH實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作
5.3.3 模式菌株的CARD-FISH檢測(cè)
5.3.4 不同濕地植物根組織中的甲烷氧化菌
6 根圈和沉積物中的脫氮功能菌群
6.1 根圈N20還原菌群
6.1.1 研究方案
6.1.2 潛在N2O生產(chǎn)速率、潛在反硝化速率和N20還原活性
6.1.3 nosZ Ⅰ型反硝化菌豐度
6.1.4 基于nosZ Ⅰ基因的克隆文庫(kù)多樣性
6.1.5 nosZ Ⅰ型反硝化菌系統(tǒng)發(fā)育分析及群落結(jié)構(gòu)
6.1.6 分離的nosZ Ⅰ型反硝化菌的N20還原活性
6.1.7 nosZ Ⅰ型微生物驅(qū)動(dòng)的反硝化
6.2 好氧甲烷氧化菌和完全反硝化菌群聯(lián)合濕地植物參與碳氮循環(huán)
7 濕地污染對(duì)植物根際微生物的影響
7.1 濕地重金屬污染評(píng)估
7.1.1 樣地設(shè)置與樣品采集
7.1.2 土壤基本理化及重金屬污染分析
7.2 重金屬污染對(duì)氨氧化微生物的影響
7.2.1 研究方法
7.2.2 重金屬對(duì)氨氧化微生物豐度、活性和多樣性的影響
7.2.3 重金屬對(duì)氨氧化微生物系統(tǒng)發(fā)育的影響
附錄 縮略說(shuō)明
參考文獻(xiàn)