目錄
第1章 冰川微生物與氣候環(huán)境變化 1
1.1 冰川微生物的研究方法 3
1.1.1 冰川微生物樣品獲取 3
1.1.2 冰川微生物群落分析 3
1.1.3 可培養(yǎng)細菌的基因組分析 6
1.1.4 冰芯可培養(yǎng)細菌的分離純化、分子鑒定與溫度適應(yīng)性 6
1.2 冰川雪和冰塵穴微生物 8
1.2.1 青藏高原冰川雪細菌群落地理分布格局及其驅(qū)動機制 8
1.2.2 青藏高原冰塵細菌群落地理分布特征及其驅(qū)動機制 20
1.3 冰芯微生物及其對氣候環(huán)境變化的響應(yīng) 35
1.3.1 冰芯中微生物數(shù)量的時空變化趨勢 35
1.3.2 冰芯中低核酸含量和高核酸含量菌群比例對氣候環(huán)境變化的響應(yīng) 37
1.3.3 慕士塔格冰芯細菌群落演替與氣候環(huán)境的關(guān)系 41
1.4 青藏高原冰川病毒 48
1.4.1 青藏高原冰芯中病毒的豐度 48
1.4.2 青藏高原冰川多生境中病毒的多樣性 50
1.4.3 青藏高原冰川中病毒的細菌宿主及其相互作用 52
1.5 冰川融水細菌和病毒及其對下游生態(tài)系統(tǒng)的影響 55
1.5.1 冰川融水中細菌的數(shù)量和多樣性 55
1.5.2 冰川融水中的病毒 55
1.5.3 冰川融水對下游徑流和湖泊的影響 57
1.6 冰川可培養(yǎng)細菌 61
1.6.1 分離自青藏高原7個高海拔冰芯的可培養(yǎng)細菌 61
1.6.2 分離自冰芯的Dyadobacter tibetensis Y620-1的環(huán)境適應(yīng)特征—基因組視角解析 65
1.6.3 嗜冷Arthrobacter屬的全球分布—生理特征、基因組與宏基因組綜合解析 70
1.6.4 冰芯冷桿菌Cryobacterium基因組學(xué)—微生物適應(yīng)冰川環(huán)境的進化動力學(xué)特征 75
1.7 本章小結(jié) 80
第2章 土壤微生物與生態(tài)環(huán)境 81
2.1 青藏高原土壤微生物的研究方法 83
2.1.1 分離培養(yǎng) 83
2.1.2 磷脂脂肪酸分析 83
2.1.3 DNA測序技術(shù) 84
2.1.4 DNA微陣列技術(shù) 85
2.2 青藏高原凍土微生物 86
2.3 青藏高原土壤細菌與真菌群落 90
2.4 青藏高原土壤功能微生物 97
2.5 土壤病毒 102
2.6 短期增溫降水對青藏高原土壤微生物的影響 104
2.7 未來青藏高原土壤微生物變化預(yù)測 118
2.8 本章小結(jié) 122
第3章 湖泊 / 河流 / 濕地微生物與氣候環(huán)境變化 123
3.1 湖泊 / 河流 / 濕地微生物研究方法 125
3.1.1 微生物樣品采集 125
3.1.2 微生物群落結(jié)構(gòu)分析 125
3.1.3 微生物分離培養(yǎng) 126
3.1.4 水體溫室氣體擴散通量 126
3.2 青藏高原湖泊微生物多樣性及其對氣候變化的響應(yīng) 126
3.2.1 青藏高原與南北極湖泊微生物群落組成比較研究 127
3.2.2 青藏高原湖泊微生物群落構(gòu)建機制研究 130
3.2.3 青藏高原湖泊微生物對氣候變化的響應(yīng)與反饋 133
3.2.4 青藏高原湖泊可培養(yǎng)微生物多樣性研究 137
3.2.5 青藏高原湖泊病毒研究 140
3.3 青藏高原河流微生物多樣性及其對氣候變化的響應(yīng) 153
3.3.1 青藏高原河流微生物多樣性研究 155
3.3.2 青藏高原河流微生物群落構(gòu)建機制研究 159
3.3.3 青藏高原河流沉積物微生物群落空間分布格局 161
3.3.4 青藏高原河流微生物對氣候變化的響應(yīng) 169
3.4 青藏高原湖泊河流濕地微生物群落多樣性及其構(gòu)建機制 180
3.4.1 青藏高原湖濱濕地細菌群落多樣性及構(gòu)建機制 180
3.4.2 青藏高原湖濱濕地水分變化驅(qū)動根際和非根際細菌群落構(gòu)建 185
3.4.3 青藏高原湖濱濕地沉積物細菌和真菌群落構(gòu)建機制 189
3.4.4 青藏高原河流濕地細菌群落多樣性及構(gòu)建機制 192
3.5 本章小結(jié) 198
第4章 高原動物微生物與生態(tài)環(huán)境 201
4.1 高原動物微生物的研究方法 203
4.1.1 高原動物微生物數(shù)據(jù)獲取和分析 203
4.1.2 高原動物微生物多樣性分析 204
4.1.3 高原動物微生物功能注釋分析 204
4.1.4 高原植物DNA數(shù)據(jù)庫構(gòu)建 205
4.1.5 高原動物糞便樣本中植物類別鑒定 206
4.1.6 腸道微生物16S rRNA測序數(shù)據(jù)處理分析 207
4.2 高原動物微生物結(jié)構(gòu)特征與獨特進化地位 207
4.3 腸道微生物與動物宿主之間普遍的協(xié)同進化新機制 223
4.4 高原動物腸道微生物功能特征與高海拔環(huán)境適應(yīng) 230
4.5 本章小結(jié) 240
第5章 空氣微生物與大氣環(huán)流的關(guān)系 243
5.1 空氣微生物的研究方法 244
5.1.1 空氣微生物樣品獲取 244
5.1.2 空氣微生物群落分析 245
5.1.3 熒光顯微鏡分析 246
5.1.4 氣象數(shù)據(jù)與后向軌跡分析 246
5.2 青藏高原不同冰川空氣微生物的物種組成與多樣性 247
5.2.1 樣點信息與樣品采集 248
5.2.2 青藏高原不同冰川的氣團來源 250
5.2.3 青藏高原冰川空氣細菌多樣性的空間變化 251
5.2.4 青藏高原冰川空氣細菌群落結(jié)構(gòu)的空間變化 252
5.2.5 青藏高原冰川空氣細菌類群和潛在致病菌 254
5.3 青藏高原不同下墊面空氣微生物的物種組成與多樣性 259
5.3.1 樣點信息與樣品采集 259
5.3.2 青藏高原不同下墊面空氣細菌多樣性的空間變化 261
5.3.3 青藏高原不同下墊面空氣細菌的物種組成 262
5.4 青藏高原冰川與城市空氣微生物的多樣性和物種組成 265
5.4.1 樣點信息與樣品采集 265
5.4.2 青藏高原冰川與城市空氣細菌的物種組成 268
5.4.3 青藏高原冰川與城市空氣細菌的多樣性 269
5.4.4 青藏高原冰川與城市空氣細菌的群落結(jié)構(gòu) 270
5.5 青藏高原南部和蒙古高原空氣微生物多樣性與氣候環(huán)境的關(guān)系 271
5.5.1 樣點信息與樣品采集 272
5.5.2 采樣期間的氣團來源 274
5.5.3 青藏高原南部和蒙古高原空氣細菌群落組成
及與氣候環(huán)境的關(guān)系 276
5.5.4 青藏高原南部和蒙古高原空氣細菌多樣性
及與氣候環(huán)境的關(guān)系 279
5.6 本章小結(jié) 282
第6章 青藏高原微生物抗生素抗性基因 283
6.1 青藏高原微生物抗性基因的樣品采集及分析方法 285
6.2 青藏高原湖泊沉積物抗性基因的空間分布格局 286
6.3 青藏高原土壤中抗性基因的空間分布格局初探 289
6.4 青藏高原西風(fēng)影響區(qū)和季風(fēng)影響區(qū)冰川抗性基因的分布特征 291
6.5 本章小結(jié) 298
第7章 展望和建議 301
參考文獻 305
附錄 科考日志 337