冰川前沿土壤中細菌多樣性及其與土壤理化性質關系研究.pdf

1、近一百多年來，世界上大多數的冰川開始退縮，冰川退縮后暴露的原生裸地可供微生物、動物和植物生長。這樣就為研究生物進化、生物化學風化過程以及由冰磧物到土壤的轉化提供了一個獨特的環(huán)境。
　　 本文選取了扎當冰川和天山1號冰川東支、西支前沿不同距離的土壤作為材料，應用分離培養(yǎng)和DGGE技術研究了它們中的細菌群落結構和分布，分析和探討了細菌種類的變化及其與土壤理化性質之間的關系，得出了以下主要結論：
　　 1.土壤的理化性質;

2、r>　　 扎當冰川前沿土壤的理化性質顯示，距冰川前沿距離與全C、全N含量以及含水量之間顯著正相關，土壤的pH值與距冰川前沿的距離之間沒有明顯的相關性。扎當冰川前沿土壤在裸露了20年后，土壤的C、N含量明顯增加，pH也下降為6.69，說明微生物對土壤的改造需要一定的時間。
　　 天山1號冰川東支和西支前沿土壤的理化性質與距冰川前沿距離之間不存在相關性，也沒有明顯的變化趨勢，土壤呈現(xiàn)明顯的堿性特征。
　　 不同冰川前沿土壤

3、具有的理化性質存在差異，但是土壤中全C和全N的含量均很低。比較不同冰川前沿土壤的性質變化發(fā)現(xiàn)，土壤的改造過程在短期內沒有一定的規(guī)律可循，它是一個漫長的過程，而且由于冰川所處地理位置的不同，土壤被改造的速度也存在差異。
　　 2.可培養(yǎng)細菌的數量;
　　 扎當冰川前沿樣品中可培養(yǎng)細菌的數量介于105-106 CFU g-1，隨著土壤裸露時間的延長，可培養(yǎng)細菌的數量具有增加的趨勢，但是在冰川前沿20m的土壤中可培養(yǎng)細菌的數量

4、降低，可能是由于部分來自冰川融水的細菌無法在冰川前沿的土壤中生存而被淘汰。
　　 1號冰川東支前沿土壤中可培養(yǎng)細菌的數量為104-106 CFU g-1，西支為103-105 CFU g-1。東支前沿距離與可培養(yǎng)細菌數量之間正相關；在距離西支前沿90m的范圍內，距離與可培養(yǎng)細菌數量之間呈正相關?？膳囵B(yǎng)細菌的數量在裸露了約20年的土壤中顯著升高，隨著裸露時間的繼續(xù)增加，可培養(yǎng)細菌的數量趨于穩(wěn)定甚至降低，這可能是受到土壤中營養(yǎng)物質含

5、量較低的限制。
　　 3.可培養(yǎng)細菌的種類;
　　 扎當冰川前沿土壤中共恢復出的18個菌株屬于α、β、γ-Proteobacteria，CFB和Actinobacteria5個類群的11個屬，α-Proteobacteria、CFB和Actinobacteria為優(yōu)勢類群。隨著距冰川前沿距離的增加，Actinobacteria菌群所占的比例逐漸增加，而CFB和β-Proteobacteria菌群則呈現(xiàn)下降的趨勢。這可能與

6、Actinobacteria適應有機物豐富的土壤有關，而CFB菌群則對于低鹽、寒冷的環(huán)境有獨特的偏好。
　　 天山1號冰川東支前沿土壤中分離到的21個菌株分屬于α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、CFB、Actinobacteria、Firmicutes六大類的14個屬，西支前沿土壤中分離出這六大類的9個屬。
　　 將分離到的菌株進行比對發(fā)現(xiàn)，冰川前沿土壤

7、中的細菌來源廣泛，這是由于在風和水的作用下，土壤、冰和大氣之間存在細胞循環(huán)。
　　 4.土壤細菌群落多樣性的DGGE分析;
　　 對DGGE圖譜中細菌群落結構多樣性(Shannon指數)的分析表明，土壤細菌的多樣性指數，扎當冰川前沿＜1號冰川西支前沿＜1號冰川東支前沿，這可能是受到冰川所處的地理位置及人為因素的影響。
　　 扎當冰川前沿土壤樣品共測得18條細菌序列，分屬于α-proteobacteria、β-pr

8、oteobacteria、γ-proteobacteria、CFB、Firmicutes、Cyanobacteria、Acidobacteria這七大類群，其中豐度和多樣性最高的為β-proteobacteria類群。扎當冰川前沿的各個樣品之間細菌的菌群組成結構相似，可能是采樣地點距離冰川前沿的距離變化較小的原因。
　　 天山1號冰川東支前沿的土壤樣品中共得到的23條序列在系統(tǒng)進化樹上聚類為α-proteobacteria、β-

9、proteobacteria、γ-proteobacteria、δ-proteobacteria、CFB、Firmicutes、Chlorobi、Acidobacteria這七大類群。天山1號冰川西支前沿樣品中得到13條序列，屬于α-proteobacteria、β-proteobacteria、CFB、Nitrospira、Acidobacteria這五大類群。不同距離的土壤中細菌結構組成差異很大。
　　 β-proteoba