高通量测序助力地质封存CO2泄漏情景下土壤细菌群落信息的挖掘
  • 【DOI】

    10.11654/jaes.2016-0835

  • 【摘要】

    CO2地质封存过程复杂,存在CO2泄漏风险,进而会影响土壤生态系统,为研究地质封存CO2泄漏应对措施,以玉米为研究对象,采用人工控制释放CO2系统研究了玉米对地质封存CO2泄漏的响应特征,并应用高通量测序技术分析了玉米土壤细菌群落结构及遗传多样性。结果表明:土壤CO2浓度为30×104μL·L-1(30 cm埋深处CO2浓度)时,玉米表现出较好的适应能力,当CO2泄漏量增加到40×104μL·L-... 展开>>CO2地质封存过程复杂,存在CO2泄漏风险,进而会影响土壤生态系统,为研究地质封存CO2泄漏应对措施,以玉米为研究对象,采用人工控制释放CO2系统研究了玉米对地质封存CO2泄漏的响应特征,并应用高通量测序技术分析了玉米土壤细菌群落结构及遗传多样性。结果表明:土壤CO2浓度为30×104μL·L-1(30 cm埋深处CO2浓度)时,玉米表现出较好的适应能力,当CO2泄漏量增加到40×104μL·L-1以上时,玉米叶片等各项生长指标均表现为受胁迫特征;高通量测序结果显示试验共获得4个土壤样本的70948个OTUs,但仅3.32%为4种泄漏条件下土壤所共有;遗传信息表明土壤细菌多样性和丰富度变化与CO2泄漏浓度密切相关;变形菌门、拟杆菌门和酸杆菌门等为土壤优势菌群,而酸杆菌门在土壤CO2浓度达40×104μL·L-1下相对丰度大幅增加,暗示其可用作地质封存CO2泄漏对土壤生态系统影响的指示菌。可见泄漏的CO2会影响农作物生长及土壤细菌群落特征,而变化的土壤细菌多样性会影响农田生态系统功能等。 收起<<

  • 【作者】

    张慧慧  李春荣  王文科  邓红章  张徽  韩枫 

  • 【作者单位】

    旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,长安大学环境科学与工程学院,西安 710054/中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

  • 【刊期】

    农业环境科学学报 ISTIC PKU 2016年12期

  • 【关键词】

    CO2地质封存  CO2泄漏  玉米  生理特征  高通量测序  土壤细菌群落  geological storage of CO2  CO2 leakage  maize  physiological characteristics  high-throughput sequencing  soil bacterial community 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金项目(41302207);陕西省自然科学基金项目(2014JM5212);准噶尔等盆地二氧化碳地质储存综合地质调查