內(nèi)蒙古荒漠草原不同退化階段土壤微生物變化的研究.pdf

1、草地是我國(guó)陸地面積最大的生態(tài)系統(tǒng)類型，它在維持我國(guó)自然生態(tài)系統(tǒng)格局、功能以及過(guò)程方面具有特殊的意義。內(nèi)蒙古荒漠草原是我國(guó)北方很重要的自然群落類型，目前均存在不同程度的退化。土壤微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的作用重大，然而退化生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)土壤微生物的研究相對(duì)缺乏。本文運(yùn)用土壤微生物研究的傳統(tǒng)分析方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段，對(duì)處于不同退化階段的內(nèi)蒙古荒漠草原土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示： 1.荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物各大類群

2、數(shù)量關(guān)系是，細(xì)菌>放線菌>固氮菌>真菌(主要為霉菌)。隨退化程度的加劇，微生物總數(shù)有降低的趨勢(shì)，基本上呈輕度退化樣地>中度退化樣地>重度退化樣地的規(guī)律，不同的退化階段微生物各大類群的比例比較穩(wěn)定。 2.土壤有機(jī)質(zhì)含量在輕度退化樣地最高，隨退化程度的加劇，土壤有機(jī)質(zhì)含量有遞減的趨勢(shì)，土壤全氮表現(xiàn)出與土壤有機(jī)質(zhì)類似的規(guī)律，土壤全磷、全鉀和土壤PH等指標(biāo)在梯度水平上的規(guī)律性不明顯。 3.土壤生物活性的研究結(jié)果顯示：微生物生物量

3、碳和土壤誘導(dǎo)呼吸強(qiáng)度受退化程度的影響比較明顯，隨退化程度的加劇微生物生物量和土壤呼吸強(qiáng)度呈輕度退化樣地>中度退化樣地>重度退化樣地的規(guī)律。土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶、過(guò)氧化氫酶和多酚氧化酶的活性均隨退化程度的加劇均呈降低的趨勢(shì)，表現(xiàn)出輕度退化區(qū)土壤肥力水平相對(duì)高，周轉(zhuǎn)速率快的特點(diǎn)。 4.土壤各因子之間相關(guān)性研究結(jié)果表明：土壤各因子之間呈較好的相關(guān)關(guān)系。土壤理化性質(zhì)與土壤生物活性之間的相關(guān)性尤其密切，因此土壤養(yǎng)分和土壤生物活性的結(jié)合是評(píng)價(jià)樣

4、地健康的有效指標(biāo)。 5.從土壤樣品中直接提取出土壤微生物的總DNA，并對(duì)其進(jìn)行PCR擴(kuò)增。土壤細(xì)菌16S rRNA基因(V6-V8區(qū))序列的DGGE圖譜分析結(jié)果表明：含有高G+C含量的微生物類群是研究區(qū)主要的優(yōu)勢(shì)類群，并且隨著退化程度的加劇其細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，說(shuō)明草原的退化顯著的改變了土壤細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)。 6.對(duì)研究區(qū)土壤細(xì)菌多樣性研究結(jié)果表明：隨退化程度的加劇，其Shannon-Weaver指數(shù)降低，Simps

5、on指數(shù)也呈下降的趨勢(shì)，說(shuō)明草原的退化導(dǎo)致了地下微生物多樣性的降低。 7.對(duì)各樣地微生物優(yōu)勢(shì)或特異類群的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)土壤細(xì)菌隸屬于擬桿綱菌門(mén)(Bacteroidetes)，酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)，變形菌門(mén)(Proteobacteria)的γ，d類群及厚壁菌門(mén)(Firmicutes)，擬桿綱菌門(mén)(Bacteroidetes)在所有基因型當(dāng)中所占的比例是47％左右，成為了優(yōu)勢(shì)類群。