東祁連山高寒草地土壤微生物生態(tài)分布及其優(yōu)勢(shì)菌的鑒定.pdf

1、本文選取東祁連山四種具有代表性的高寒草地植被類(lèi)型作為試驗(yàn)樣地，即珠芽蓼草地(Polygonummeadow)，禾草草地(Grasssteppe)，沼澤草地(Swampmeadow)，嵩草草地(Kobresiameadow)。綜合采用傳統(tǒng)的分離方法和分子微生物生態(tài)學(xué)方法，對(duì)土壤中的細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌和細(xì)菌生理類(lèi)群的數(shù)量季節(jié)動(dòng)態(tài)、垂直動(dòng)態(tài)、不同草地微生物生態(tài)分布特征以及優(yōu)勢(shì)種群等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，結(jié)果如下： 1土壤真菌、細(xì)菌、放

2、線(xiàn)菌的分布特征 土壤真菌、細(xì)菌、放線(xiàn)菌的生態(tài)分布特征表現(xiàn)為：(1)季節(jié)動(dòng)態(tài)：微生物總數(shù)量變化的趨勢(shì)表現(xiàn)為，5月份微生物的數(shù)量最少，隨著氣溫的上升，微生物數(shù)量也有所增多，各樣地分別在7月和9月達(dá)到高峰，11月份有所下降；土壤微生物種群數(shù)量變化表現(xiàn)為，細(xì)菌和真菌在7-9月數(shù)量多，放線(xiàn)菌11月份數(shù)量最多。(2)水平動(dòng)態(tài)：細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌數(shù)量在各草地類(lèi)型的分布均為禾草草地＞嵩草草地＞珠芽蓼草地＞沼澤草地；禾草草地和沼澤草地間均有極顯著

3、差異(P＜0.01)。(3)垂直動(dòng)態(tài)：高寒草地微生物數(shù)量的垂直分布規(guī)律表現(xiàn)為：隨著土層的加深，數(shù)量逐漸減少，與土壤微生物的動(dòng)態(tài)變化一致。土壤微生物多分布在土壤表層與此層牧草根系分布密集，根系分泌物和多枯枝落葉為微生物活動(dòng)提供了豐富的基質(zhì)有密切關(guān)系。(4)比例：高寒草地土壤中細(xì)菌和放線(xiàn)菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，生長(zhǎng)期各月份均大于99﹪，且細(xì)菌和放線(xiàn)菌所占比例幾乎相當(dāng)，而真菌數(shù)量只占微生物數(shù)量的0.09﹪-0.72﹪；細(xì)菌所占比例在7月達(dá)到高峰(56.

4、73～76.59﹪)，11月份為低谷(23.11﹪-37.59﹪)，而放線(xiàn)菌正好與細(xì)菌的趨勢(shì)相反，且11月份放線(xiàn)菌所占比例(62.14-76.69﹪)明顯高于細(xì)菌。生態(tài)環(huán)境的差異造成微生物比例的分布有差異。 2土壤微生物生理類(lèi)群 高寒草地土壤微生物生理類(lèi)群數(shù)量分布從多到少依次為，硝酸細(xì)菌、氨化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、好氧固氮菌、芽孢桿菌、嫌氣固氮菌、好氧纖解菌、嫌氣纖解菌，亞硝酸細(xì)菌最少。(1)季節(jié)動(dòng)態(tài)：芽孢桿菌11月份數(shù)量最

5、多，其它生理功能群均以7月或9月為高峰期。(2)水平動(dòng)態(tài)：草地類(lèi)型不同，與碳氮循環(huán)有關(guān)的不同生理類(lèi)群數(shù)量分布也有差異。(3)垂直動(dòng)態(tài)：與碳氮循環(huán)相關(guān)的主要生理類(lèi)群中，氨化細(xì)菌、亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌、芽胞桿菌、好氧纖解菌，好氧固氮菌基本表現(xiàn)為隨土層深度的增加，數(shù)量減少，這些不同生理功能菌的生態(tài)分布均與其生理特性，如對(duì)氧的要求程度相一致，而嫌氣固氮菌、反硝化細(xì)菌、嫌氣性纖解菌沒(méi)有規(guī)律性。(4)高寒草地的好氧固氮菌和好氧纖解菌數(shù)量均顯著高于嫌

6、氣固氮菌和嫌氣纖解菌，說(shuō)明好氧菌在高寒草地的自生固氮和纖維素分解中發(fā)揮著主要作用。(5)高寒草地土壤中硝化作用完成徹底。亞硝酸細(xì)菌數(shù)量極少，且變化動(dòng)態(tài)沒(méi)有規(guī)律，硝酸細(xì)菌的數(shù)量在參與氮素循化的生理類(lèi)群中占優(yōu)勢(shì)，數(shù)量最多。 3土壤優(yōu)勢(shì)細(xì)菌和特有細(xì)菌 四樣地共有13種優(yōu)勢(shì)細(xì)菌，其中X3和X8為各樣地的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種群，所占比例為細(xì)菌總數(shù)的一半左右，同時(shí)樣地不同細(xì)菌的種群也有差異，珠芽蓼草地的特有菌為X31，禾草草地的特有菌為X14

7、、X25，沼澤草地的特有菌為X26、X29，嵩草草地的特有菌為X12、X27、X32。對(duì)其進(jìn)行了初步的常規(guī)測(cè)定，包括培養(yǎng)性狀、形態(tài)學(xué)特征和染色測(cè)定等，初步確定X22為芽孢桿菌(Bacillussp.)。 在常規(guī)鑒定的基礎(chǔ)上，對(duì)其中3種優(yōu)勢(shì)細(xì)菌(X6、X11、X20)，應(yīng)用16SrDNA序列分析、多重比較，繪制了系統(tǒng)發(fā)育學(xué)樹(shù)狀圖，初步確定X6菌株為黃質(zhì)菌(Flavobacteriumsp.)，X11和X20菌株為假單胞菌(Pseu

8、domonassp.)。 4土壤優(yōu)勢(shì)真菌和特有真菌的鑒定 四樣地優(yōu)勢(shì)真菌和特有真菌共有28種，目前鑒定出的有17個(gè)屬，其中，鐮刀菌屬有六個(gè)種(QLZ2，QLZ9，QLZ15，QLZ18，QLZ22，QLZ25)，青霉有三個(gè)種(QLZ5，QLZ12，QLZ14)，黑蔥花霉屬有兩個(gè)種(QLZ7，QLZ33)，還有黑根霉(QLZ3)，木霉(QLZ4)，擬青霉(QLZ6)，柱林霉屬(QLZ8)，粘帚霉(QLZ13)，犁頭霉(QL

9、Z16)，側(cè)茁霉屬(QLZ17)，刺孢殼屬(QLZ21)，輪枝菌屬(QLZ23)，細(xì)基格孢屬(QLZ27)，小核菌屬(QLZ29)，芽枝孢菌屬(QLZ31)，截盤(pán)多孢屬(QLZ34)，色二孢屬(QLZ36)，另外，有一個(gè)低等菌(QLZ1)，一個(gè)菌待定(QLZ20)，一個(gè)菌不產(chǎn)孢(QLZ28)。 低等菌(QLZ1)和鐮刀菌(QLZ2)為各樣地的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種群，在珠芽蓼草地、禾草草地、沼澤草地和嵩草草地中所占比例分別為71.61﹪、4