內(nèi)蒙古荒漠草原不同退化階段土壤微生物變化的研究.pdf

1、草地是我國陸地面積最大的生態(tài)系統(tǒng)類型，它在維持我國自然生態(tài)系統(tǒng)格局、功能以及過程方面具有特殊的意義。內(nèi)蒙古荒漠草原是我國北方很重要的自然群落類型，目前均存在不同程度的退化。土壤微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的作用重大，然而退化生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)土壤微生物的研究相對缺乏。本文運(yùn)用土壤微生物研究的傳統(tǒng)分析方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段，對處于不同退化階段的內(nèi)蒙古荒漠草原土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示： 1.荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物各大類群

2、數(shù)量關(guān)系是，細(xì)菌>放線菌>固氮菌>真菌(主要為霉菌)。隨退化程度的加劇，微生物總數(shù)有降低的趨勢，基本上呈輕度退化樣地>中度退化樣地>重度退化樣地的規(guī)律，不同的退化階段微生物各大類群的比例比較穩(wěn)定。 2.土壤有機(jī)質(zhì)含量在輕度退化樣地最高，隨退化程度的加劇，土壤有機(jī)質(zhì)含量有遞減的趨勢，土壤全氮表現(xiàn)出與土壤有機(jī)質(zhì)類似的規(guī)律，土壤全磷、全鉀和土壤PH等指標(biāo)在梯度水平上的規(guī)律性不明顯。 3.土壤生物活性的研究結(jié)果顯示：微生物生物量

3、碳和土壤誘導(dǎo)呼吸強(qiáng)度受退化程度的影響比較明顯，隨退化程度的加劇微生物生物量和土壤呼吸強(qiáng)度呈輕度退化樣地>中度退化樣地>重度退化樣地的規(guī)律。土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶、過氧化氫酶和多酚氧化酶的活性均隨退化程度的加劇均呈降低的趨勢，表現(xiàn)出輕度退化區(qū)土壤肥力水平相對高，周轉(zhuǎn)速率快的特點(diǎn)。 4.土壤各因子之間相關(guān)性研究結(jié)果表明：土壤各因子之間呈較好的相關(guān)關(guān)系。土壤理化性質(zhì)與土壤生物活性之間的相關(guān)性尤其密切，因此土壤養(yǎng)分和土壤生物活性的結(jié)合是評價(jià)樣

4、地健康的有效指標(biāo)。 5.從土壤樣品中直接提取出土壤微生物的總DNA，并對其進(jìn)行PCR擴(kuò)增。土壤細(xì)菌16S rRNA基因(V6-V8區(qū))序列的DGGE圖譜分析結(jié)果表明：含有高G+C含量的微生物類群是研究區(qū)主要的優(yōu)勢類群，并且隨著退化程度的加劇其細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，說明草原的退化顯著的改變了土壤細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)。 6.對研究區(qū)土壤細(xì)菌多樣性研究結(jié)果表明：隨退化程度的加劇，其Shannon-Weaver指數(shù)降低，Simps

5、on指數(shù)也呈下降的趨勢，說明草原的退化導(dǎo)致了地下微生物多樣性的降低。 7.對各樣地微生物優(yōu)勢或特異類群的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)土壤細(xì)菌隸屬于擬桿綱菌門(Bacteroidetes)，酸桿菌門(Acidobacteria)，變形菌門(Proteobacteria)的γ，d類群及厚壁菌門(Firmicutes)，擬桿綱菌門(Bacteroidetes)在所有基因型當(dāng)中所占的比例是47％左右，成為了優(yōu)勢類群。