不同處理方式對(duì)酸性硫酸鹽土中微生物群落結(jié)構(gòu)的生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、硫是水稻必需的營養(yǎng)元素之一，而硫酸鹽還原菌(sulfate-reducingbacteria，SRB)是稻田土壤中硫酸鹽還原過程中重要的功能菌群。水稻田是典型的生態(tài)環(huán)境，經(jīng)常被用來研究土壤功能微生物的群落結(jié)構(gòu)。研究水稻田微生物群落結(jié)構(gòu)的組成以及可能發(fā)生的變化，對(duì)于明確水稻土生物地球化學(xué)循環(huán)過程與線路，比較稻田土壤系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展等問題均具有重要意義。
　　本論文以廣州沖蔞酸性硫酸鹽水稻土為對(duì)象，通過土壤DNA的提取、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(

2、PCR)、變性梯度電泳(DGGE)和測序等一系列分子生物學(xué)手段，深入研究水稻土改良后土壤中細(xì)菌、古菌和SRB種群群落結(jié)構(gòu)的變化情況，探討了水稻土中硫素生物地球化學(xué)循環(huán)過程。論文的主要內(nèi)容與研究成果如下:
　　1、水稻田土壤主要化學(xué)指標(biāo)-pH、土壤有機(jī)碳、有效磷和硫酸鹽含量隨著土壤改良而增加。水稻土主要微生物生化指標(biāo)微生物量碳，與對(duì)照相比也有顯著的增加。添加5％的生物炭的處理土樣的微生物量碳增多的程度高于5％的有機(jī)肥和1％的石灰處理

3、。
　　2、本研究設(shè)計(jì)6個(gè)處理，分別為:(1)對(duì)照(CK)，荒土;(2)沖蔞水稻土（改良前）;(3)沖蔞水稻土（改良）;(4)添加1％石灰;(5)添加5％有機(jī)肥;(6)添加5％生物炭。用以研究水稻土中細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)對(duì)不同施肥處理的響應(yīng)。水稻田細(xì)菌的群落多樣性在添加改良劑下明顯增加，細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的改變。對(duì)細(xì)菌的16SrDNA基因進(jìn)行分析得出，不同改良處理下水稻土細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有一定的變化，但是優(yōu)勢類群沒有明顯變化。測序分析得

4、到優(yōu)勢菌種的分類集中為放線菌門（Actinobacteria），也含有少量的存在于厚壁菌門（Firmicutes）和變形菌門（Proteobacteria）。而且它們與放線菌屬(Actinomyces)、未培養(yǎng)細(xì)菌（Unculturedbacterium）、硫單胞菌屬（Thiomonas）、變形菌（Deltaproteobacteria）的同源性較好。
　　3、通過模擬培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了酸性硫酸鹽水稻土中添加石灰、生物炭和有機(jī)肥后，

5、硫酸鹽還原過程及SRB的群落動(dòng)態(tài)變化?；贒GGE的聚類分析(ClusterAnalysis)表明，在水稻的不同改良處理，荒土與自然改良的非根際水稻土中SRB的群落結(jié)構(gòu)均發(fā)生了明顯的改變，但是，短期模擬改良的土壤與荒土中的SRB的群落結(jié)構(gòu)無顯著差異。系統(tǒng)發(fā)育分析表明SRB分屬于分屬于Desulfonema，Desulfomicrobium,Desulfovibrio,Thiococcus,Thiobacillus和UnculturedS

6、RB共5個(gè)SRB類群，其中未能培養(yǎng)的SRB為優(yōu)勢類群。
　　4、不同改良的酸性硫酸鹽水稻土壤環(huán)境中，古菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性非常豐富，但由于其多樣性受土壤酸堿度、水分、養(yǎng)分等多種因子的影響，在不同改良的土壤環(huán)境中其多樣性存在差異。古菌在酸性土壤環(huán)境中種類最豐富，多樣性指數(shù)最高。本實(shí)驗(yàn)向荒土中添加生物炭(5％)、有機(jī)肥(5％)和石灰(1％)土壤改良劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后研究不同改良劑對(duì)水稻土壤中古菌生態(tài)的影響。結(jié)果表明:與未作處理的荒土相比，