東北黑土不同土壤利用方式下微生物群落的變化特征.pdf

1、東北黑土在我國(guó)糧食生產(chǎn)上占有重要位置，是我國(guó)重點(diǎn)保護(hù)的土壤生態(tài)資源。近年來(lái)東北黑土區(qū)墾殖面積不斷擴(kuò)大，施肥過(guò)量等問(wèn)題不斷出現(xiàn)，造成了黑土資源快速衰退情況。土壤微生物的生存主要依賴(lài)于土壤生態(tài)環(huán)境，在土壤結(jié)構(gòu)中是極其重要的組成元素。土壤環(huán)境的組成結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，主要取決于土壤微小區(qū)域生態(tài)環(huán)境的差異和土壤微生物多樣性。土壤利用管理方式的不同是直接影響微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的影響因子，土壤微生物群落也能間接表達(dá)出土壤質(zhì)量。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于人們對(duì)微

2、生物群體了解程度遠(yuǎn)不如動(dòng)植物，又基于多種異地土壤利用類(lèi)型不同，其土壤微生物群落響應(yīng)和變化不易分析比較。該長(zhǎng)期定位試驗(yàn)彌補(bǔ)了黑土區(qū)同一地理位置，相同生態(tài)環(huán)境下不同土壤利用方式下微生物群落多樣性的變化研究，旨在為保護(hù)東北黑土可持續(xù)利用資源提供理論依據(jù)，根據(jù)實(shí)際需求選擇更適合更環(huán)保的利用方式來(lái)使用寶貴的黑土資源。同時(shí)，對(duì)于不同利用方式下的東北黑土區(qū)微生物群落多樣性研究提供相關(guān)研究。本文采用土壤微生物稀釋平板計(jì)數(shù)法測(cè)定微生物數(shù)量，用Biolog

3、 ECO微板培養(yǎng)法研究微生物群落生態(tài)功能和其對(duì)各類(lèi)碳源利用程度。還采用了定量PCR技術(shù)和454高通量測(cè)序技術(shù)，在分子生物學(xué)層次進(jìn)一步分析土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化，分析土壤微生物中各門(mén)類(lèi)在不同處理之間分布的差異情況，以及土壤微生物群落分布特征的差異變化等。
　　通過(guò)對(duì)不同土壤利用方式下微生物群落相關(guān)分析得出以下結(jié)論:(1)稀釋平板計(jì)數(shù)法測(cè)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可培養(yǎng)微生物數(shù)量和種類(lèi)在不同處理間有明顯差異性，休閑狀態(tài)下的土壤環(huán)境更適于微生物生

4、存，該種利用方式適合修養(yǎng)貧瘠土地。不同土壤利用方式對(duì)可培養(yǎng)微生物生物量會(huì)產(chǎn)生顯著影響。(2)該結(jié)果中裸地處理微生物對(duì)碳源利用率最低，化肥+秸稈(NPK+S)處理中微生物群落對(duì)碳源利用率高，8個(gè)處理當(dāng)中的微生物群落所利用最高的碳源均為糖類(lèi)。(3)土壤微生物定量PCR檢測(cè)結(jié)果顯示，16S細(xì)菌與16S古菌生物量變化顯著，而兩者存在關(guān)系為相互抑制作用。在休閑(Nat)處理中16S細(xì)菌數(shù)量最高。氨氧化細(xì)菌對(duì)施入NPK的3個(gè)處理較敏感，且地表是否覆

5、蓋植被或作物對(duì)氨氧化細(xì)菌影響不顯著。(4)454高通量測(cè)序結(jié)果顯示，改變土壤利用方式后的，土壤微生物群落門(mén)類(lèi)無(wú)區(qū)別但在門(mén)水平上存在不同處理之間的數(shù)量差異。得出同地理位置下改變土壤不同利用方式致使原本一致的微生物群落結(jié)構(gòu)及微生物群落代謝結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了很大變化的結(jié)論。
　　綜上所述，結(jié)果表明相同地理位的東北黑土區(qū)土壤改變不同利用方式經(jīng)數(shù)年，土壤微生物數(shù)量、微生物群落生態(tài)功能、微生物群落結(jié)構(gòu)分布呈顯著改變，裸地的利用方式不利于土壤微生物