粗枝云杉外生菌根丝际土壤N转化过程及其对增温的响应的开题报告.docx

粗枝云杉外生菌根丝际土壤N转化过程及其对增温的响应的开题报告
一、选题背景
随着全球气候的变化，土壤是碳汇和温室气体排放的重要媒介。土壤中微生物及其代谢活动是影响土壤碳循环和氮循环过程的重要因素。其中，菌根真菌是土壤中重要的生物因子之一，通过其与植物之间的共生关系，可调节植物对氮素的利用和转化，进而影响土壤氮循环过程。因此，菌根真菌的生物学特性、生态影响、代谢途径等方面的研究已成为土壤与植被生态学领域的热点问题。
菌根真菌的地下部分很难直接进行研究，目前的研究方法大多采用分离根和菌根真菌的方法，这种方法的局限性较大。可以通过菌根真菌外生菌丝的研究，来探讨菌根真菌和植物之间的互作关系以及其对土壤中氮素循环过程的影响。此外，菌根真菌的活动还容易受到环境因素的影响，常见的气候变化因素如温度和降雨等对其活动产生直接或间接的影响。因此，研究菌根真菌外生菌丝对土壤氮素循环过程的调控机制及其对气候变化的响应，对于理解菌根真菌的生态特性，探讨气候变化对生态环境的影响具有重要的意义。
二、研究内容
该研究将探究粗枝云杉外生菌根丝际土壤氮素转化过程及其对气候变化的响应。具体包括以下内容：
1.外生菌根丝际土壤氮素转化过程的分析与研究：通过对粗枝云杉外生菌根丝际土壤样品进行采集，并采用分子生物学和化学分析等方法，系统解析外生菌根丝际土壤中氮素转化过程中菌根真菌的活性代谢途径以及对土壤中氮素循环的影响。
2.外生菌根丝际土壤运作机制的研究：通过对各生态群落中粗枝云杉外生菌根丝际土壤的取样，运用微生物生态学和生态化学等学科的手段，分析各生态群落中外生菌根丝际土壤氮素转化过程的运作机理，建立定量模型，揭示其调控机制。
3.温度增温对外生菌根丝际土壤氮素转化过程的影响：通过在室内模拟增温处理，并在不同温度条件下对粗枝云杉外生菌根丝际土壤样品的氮素转化过程进行分析，探究温度变化对其活性代谢途径和氮素代谢产物的影响。
三、研究意义
1.探究粗枝云杉外生菌根丝际土壤氮素转化过程及其对土壤氮素循环过程的影响，有利于深入了解生态系统中菌根真菌的生理和代谢机制，为生态系统的研究提供了新的实验模型和方法。
2.在菌根真菌外生菌丝的研究方法上，此研究不仅可以快速地获得大量的菌根真菌样品，同时也可以避免开挖菌根真菌与植物之间的共生结构的破坏。
3.通过模拟增温处理，探究温度变化对菌根真菌代谢活动的影响，对研究生态系统对全球变化的响应机制具有示范意义和重要的理论价值。
四、研究方法
1.采样方法：采用无机氮素，土壤有机质含量相近的不同生态群落中的粗枝云杉为研究对象，采集菌根真菌外生菌丝交汇处土壤样品，取三个生态群落共计50个样品。
2.实验方法：准备好实验用菌根真菌菌丝，分别设置不同的温度(20℃、25℃、30℃、35℃)，分别在实验室条件下进行室内模拟增温处理，并分别对不同温度条件下的氮素转化过程进行分析。
3.数据分析：通过实验数据申计算和统计分析，得到实验结果，进而分析代谢途径和氮素代谢产物，得出分析结论。
五、计划进度
1.第一年：采集和分样，建立生态群落菌根真菌外生菌丝际土壤氮素转化过程的实验方法。
2.第二年：对际土壤中的菌根真菌对土壤中氮素循环过程的影响进行初步分析，建立定量模型。
3.第三年：在实验室条件下对不同温度条件下的外生菌根丝际土壤氮素转化过程进行实验研究分析，并得出分析结论。
六、研究资金和条件
本研究资金来源于自筹，预计所需经费为10万元，其中包括实验室耗材、仪器设备、人员工资等费用。本研究所需的仪器设备有PCR仪、气相色谱质谱联用仪、高效液相色谱仪等。
七、预期成果
本研究的预期成果包括：
1.探究粗枝云杉外生菌根丝际土壤氮素转化过程及其对土壤氮素循环过程的影响，深入了解菌根真菌的生理和代谢机制，为生态系统的研究提供新的实验模型和方法。
2.通过模拟增温处理，探究温度变化对菌根真菌代谢活动的影响，对研究生态系统对全球变化的响应机制具有示范意义和重要的理论辅助价值。
3.建立初步的定量模型，揭示外生菌根丝际土壤氮素转化过程的运作机理，为进一步探讨菌根真菌和植物的共生关系提供理论支持。