河北平原潮土氮循環(huán)功能微生物群落特征與作用分析.pdf

1、針對土壤氮肥污染和地下水過度開采問題，本文對土壤氮循環(huán)過程與微生物功能進行研究，選取河北平原代表性不同深度潮土滴灌地表水/地下水的強化菌（氮轉(zhuǎn)化高效混合菌）液和促生菌（解淀粉芽孢桿菌）液，探討土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律，應(yīng)用磷脂脂肪酸生物標記法和高通量測序技術(shù)，分析微生物群落結(jié)構(gòu)特征，為發(fā)展地表水灌溉和微生物土壤修復(fù)技術(shù)提供依據(jù)。本研究獲得結(jié)論如下所示。
　　土壤理化性質(zhì)測定結(jié)果表明，氨氮降解時間較短，整體降解效果不理想，由于亞硝態(tài)氮

2、的不穩(wěn)定性，含量波動較大。有機質(zhì)、總氮、硝態(tài)氮降解程度的高低因區(qū)域而異，降解時間段為前5周。地表水滴灌整體降解效果與地下水差別不大，即地表水滴灌技術(shù)有發(fā)展?jié)摿?。促生菌對加快有機質(zhì)降解效果不如強化菌顯著，在0～20 cm深度土壤強化菌和促生菌對總氮和硝態(tài)氮降解程度大，若作為菌劑來修復(fù)土壤，前者改良效果大于后者。
　　對磷脂脂肪酸標記法譜圖分析表明，不同深度土壤細菌生物量整體呈增加趨勢，且0～20cm土壤生物量多于20～40cm，強化

3、菌比促生菌更能適應(yīng)土壤環(huán)境。對于指示不同微生物類型的特征磷脂脂肪酸，生物量大小順序均為革蘭氏陽性菌特征標記量大于未知微生物類型生物量大于革蘭氏陰性菌特征標記量，好氧菌特征標記量大于未知微生物類型生物量大于厭氧菌/兼性厭氧菌特征標記量。
　　細菌高通量測序結(jié)果表明，變形菌門、放線菌門、酸桿菌門為優(yōu)勢菌門，芽孢桿菌屬為優(yōu)勢氨化菌屬，硝化螺菌屬為優(yōu)勢硝化菌屬，芽孢桿菌屬為優(yōu)勢反硝化菌屬。強化菌液處理OTUs數(shù)目多于其他處理，地表水和地下

4、水滴灌對OTUs數(shù)目無影響。第5次土樣微生物多樣性較高，且細菌菌群組成接近，第10次樣品菌群結(jié)構(gòu)差異明顯。
　　古菌高通量測序結(jié)果表明，主要的門為奇古菌門、泉古菌門、廣古菌門，其中奇古菌門為優(yōu)勢菌門，可用于古菌氨氧化特性研究的物種為uncultured Nitrososphaerasp.、Cenarchaeum symbiosum和Candidatus Nitrosoarchaeum limnia，前兩種為優(yōu)勢菌種。取樣時間和滴灌