珍稀瀕危植物白皮松土壤微生物多樣性研究.pdf

1、白皮松(Pinus bunging Zucc．et Endl)為東亞唯一的三葉松，特產我國，是珍稀的樹種之一。白皮松喜光，耐寒、耐旱、耐瘠薄，能在多種立地條件下生長，既是很好的荒山造林樹種，也是古老而珍貴的園林綠化樹種，其種子、樹干、樹皮、果球和鱗、木材等具有多種用途，而且白皮松對二氧化硫、氟化氫及煙塵污染有較強的抗性，是工礦區(qū)營造環(huán)境保護樹林的特有樹種。土壤微生物多樣性研究，是陸地生態(tài)系統(tǒng)多樣性研究的重要組成部分。保持基本的生態(tài)過程和

2、生命維持系統(tǒng)是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，微生物多樣性是地球生物多樣性和復雜森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在整個生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能上占有十分重要的地位。因此，開展白皮松土壤微生物的群落結構、生態(tài)分布和物種多樣性研究，對其土壤微生物菌落結構和多樣性的了解將有助于更好深入探討白皮松土壤微生物的結構和功能，對白皮松保護、西部生態(tài)環(huán)境建設、生物多樣性保護與研究等都有非常積極、重要的科學理論與實踐意義。 本研究應用生態(tài)學的觀點對白皮松不

3、同生境的土壤微生物多樣性進行了分析探討，包括土壤微生物群落結構的物種組成、生態(tài)特征分析、土壤微生物多樣性與環(huán)境因子的關系等。研究結果如下： (1) 白皮松土壤微生物群落的種屬組成 A皮松林下土壤微生物共計16個科20個屬。其中，細菌11科12屬；放線菌2科2屬；真菌3科6屬。通過對不同生境的土壤微生物進行調查，小隴山白皮松林土壤細菌組成中，分解能力強的細菌占很大比例，微球菌屬(Mticrococcus)、芽孢桿菌屬(Ba

4、cillus)為該地優(yōu)勢菌屬，土壤桿菌屬(Agrobacterium)、假單孢菌屬(Pseudomonas)、硝化桿菌屬(Nitrobacter)，普遍出現(xiàn)在各樣地中，其中假單孢菌屬(Pseudomonas)出現(xiàn)在天水取樣地，在洛壩地區(qū)未見其分布。放線菌數(shù)量和種屬因樣地環(huán)境條件等的不同差異很大。就整個采樣區(qū)來說，只有兩個屬，即：鏈霉菌屬(Streptomyces)和小單孢菌屬(klicrotonDspora)，其中鏈霉菌屬(Strept

5、omyces)為優(yōu)勢菌屬；而小單孢菌屬(Micromonospora)為該地區(qū)的稀有菌屬。11號樣地(凈土寺6)真菌最多，14號樣地(后川)最少。在真菌所有屬當中，青霉屬(Penicillium)和曲霉屬(Aspergillum)幾乎在所有樣地內出現(xiàn)，分布廣；根霉屬(Rhizopus)次之；木霉屬(Yrichoderma)和毛霉屬(mucor)分別出現(xiàn)在10個、11個樣地中；交鏈孢霉屬(Alternaria)只在2號樣地(凈土寺2)分布

6、。 (2)白皮松土壤微生物的群落分類 本次采樣來源于天水和隴南兩個氣候亞區(qū)，利用種類組成特點進行相似性和聚類分析，其結果說明了白皮松林下微生物的種類組成與環(huán)境條件有很好的協(xié)調性。根據(jù)屬水平上相似性系數(shù)的層次聚類結果，基本與群落相似性指數(shù)分析一致：地區(qū)內部樣地之間，歐式距離相對較小，群落的相似性較大。但是凈土寺2號樣地相對獨立，與其他各采樣地的關系比較疏遠。同一地區(qū)不同樣地的微生物群落相似性較高，但由于其外部環(huán)境等因素的不

7、同相似度又有所不同。 (3)白皮松土壤微生物群落多樣性研究 運用豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)對不同生境的土壤微生物進行分析比較，結果表明，分布在20個樣地的微生物各自組成了相應的群落，群落內屬的種類、數(shù)量組成、多樣性、均勻性等都是不同的。多樣性指數(shù)之間具有較高的相關性，生態(tài)優(yōu)勢度與多樣性指數(shù)呈高度負相關。就整體情況而言，多樣性指數(shù)凈土寺地區(qū)>洛壩地區(qū)>保護區(qū)。 (4)土壤微生物多樣性與環(huán)境因子的關系

8、 土壤微生物多樣性與土壤有機質之間存在中度相關關系；與水分之間的關系表現(xiàn)為弱的相關關系，與植物群落呈負的弱相關。在研究土壤微生物的時空分布中發(fā)現(xiàn)，土壤微生物現(xiàn)物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、和均勻度指數(shù)隨海拔升高，都呈緩慢下降趨勢，并且在不同地區(qū)下降趨勢略有差別。隨著群落向成熟階段的發(fā)育，土壤微生物的多樣性趨于增加。土壤微生物除了受土壤本身性質、植被、海拔等因素影響外，還要受到其他因素如人為干擾的影響，依據(jù)地上部分受干擾的不同程度將樣地分為