1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
意义：近几十年来，随着人类活动频率和强度的增加，全球变化形势变得更加严峻，具体表现为氮沉降增加、大气co2浓度上升、气候变暖和降水格局改变等，并且预计这种变化还将持续一段时间。土壤微生物是陆地生态系统中非常关键的生物组成部分，许多生态系统的服务与功能的正常发挥离不开微生物，在生态系统物质循环和能量流动中扮演者不可或缺的角色。另一方面，土壤微生物具有分布广泛、种类数量多、对外界环境变化响应敏感等特点。因此，研究全球变化背景下土壤微生物的群落变化正逐渐成为生态学研究的焦点。本课题实验地点位于高寒辽阔的青藏高原，该地区属于生态脆弱区，系统抗干扰能力弱，对全球气候变化敏感，时空波动性强，边缘效应显著，环境异质性高，在此进行本研究具有代表性意义。
国内外研究进展：在技术手段方面，数据-模型融合在全球变化研究中越来越重要。生态系统对全球变化的反应分析必须包含多个相互作用的环境因素，建立综合响应的生态系统模型时，必须综合考虑co2、氮沉降增加、气候变暖、降水格局的变化、土地利用变化等对生态系统的影响。sala等人预计2100年生物多样性的变化时指出，在陆地生态系统，土地利用变化可能会对生物多样性产生最大的影响，其次是气候变化，如氮沉降、eco2，其中地中海气候和草原生态系统可能会经历生物多样性的最大比例的变化。也有研究表明，气候变化的多样性响应幅度可能在很大程度上取决于氮沉降和降水格局变化的区域差异，土壤温度和水分的处理诱导变化共同解释了土壤呼吸分别响应eco2、气候变暖和降水变化的49%、44%和56%，因此在区域模型中需要考虑综合因素的变化。garcía-palacios等人指出利用遥感方法，结合空间、气候、植物和土壤多样性变量评估全球旱地生态系统稳定性的变化可达73%。通过高通量测序、宏基因组学、标记基因分析和稳定性同位素探测等技术手段可深入认识全球变化对土壤微生物和生态系统碳、氮循环的影响。其中sip技术通过标记dna、rna和磷脂脂肪酸等具有重要功能的基因，将微生物多样性的变化与生态系统功能联系起来，参与特定途径的生物体，为微生物代谢能力以及微生物群落不同组分的调节碳循环提供了独特的见解。16srrna微阵列在评估特定分类群为理解气候变化下生态系统中复杂的微生物群落变化提供了更大的潜力。利用宏基因组全关联研究植物基因型和表型与微生物功能基因的表达研究，可以更好地分析植物-微生物群落的关联。
应用前景：土壤微生物对全球变暖和氮富集的反应会深刻影响陆地生态系统功能以及生态系统对气候变化的反馈，研究土壤微生物群落对这些生态因子变化的响应对生物多样性保护、生态系统服务与生态系统功能正常发挥至关重要。
2. 研究的基本内容和问题
目标：进一步探索温度与土壤氮素含量两个环境因子变化对土壤微生物群落的影响
内容：我们的主要问题是：土壤微生物群落如何应对温度和氮沉降的增加？微生物群落变化的机制是什么？并做出假设：群落中的某些物种将增加，而其他物种将减少甚至消失。本实验位于海拔三千五百米的兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站（青藏高原），该地区的年平均温度为1.2摄氏度，年平均降水为620mm,主要植被类型为高寒草甸，优势种有蒿草，垂穗披碱草，披针叶野决明，草玉梅。在这里我们通过模拟增温和氮添加实验，获取土壤样本与对照组带入实验室进行微生物含量检测，并结合测序手段得到相关数据，认真分析所得数据，研究两个环境因子对微生物群落的影响。并参考相关论文材料进行分析比对，明确并完善该研究方向的理论与实验结果储备。
拟解决的关键问题：温度与土壤氮素含量两个环境因子变化对土壤微生物群落的影响主要体现在哪些方面？影响的机制是什么？对陆地生态系统的结构，功能，生物多样性的保护有何影响？土壤微生物群落如何应对温度和氮沉降的增加？微生物群落变化的机制是什么？
3. 研究的方法与方案
研究方法：1.实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一-种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
2.文献研究法：是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被广泛用于各种学科研究中。其作用有:①能了解有关问题的历史和现状， 帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。
技术路线：提出问题→做出假设→准备必要实验材料→实地考察→相关数据记录（海拔，温度，植被类型，优势种等）→确定实验样地→设计随机区组实验→收集土壤样本到室内实验室作样本分析
4. 研究创新点
本实验选址为青藏高原，该地属于生态脆弱区，系统抗干扰能力弱，对全球气候变化敏感，时空波动性强，边缘效应显著和环境异质性高，在这里进行本实验具有代表性意义。
随机区组设计的特色：
（1）富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的实验都可应用；
5. 研究计划与进展
本研究项目预计一年内完成，如期完成中期检查，论文提交与答辩。具体进展计划如下：
2019.5-2019.6 氮添加处理分两次进行（开顶室始终存在于实验站样地内）
2019.8-2019.9 采集土壤样本进行理化分析
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