內(nèi)蒙古荒漠草原土壤微生物季節(jié)動(dòng)態(tài)變化的研究.pdf

1、土壤對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的功能有深遠(yuǎn)的影響，它是自然界微生物聚集最多的場(chǎng)所和最適宜的生活環(huán)境。處于草原和荒漠兩大陸地生態(tài)系統(tǒng)之間過(guò)渡區(qū)“邊界”的荒漠草原，是景觀各個(gè)組成部分間相互作用劇烈的一個(gè)生態(tài)環(huán)境脆弱帶，對(duì)其研究意義很大。 本研究首次將傳統(tǒng)方法和分子生物學(xué)方法(DGGE)結(jié)合，系統(tǒng)研究了內(nèi)蒙古荒漠草原土壤微生物的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化。主要內(nèi)容包括：內(nèi)蒙古荒漠草原土壤微生物數(shù)量、生物量碳、土壤酶、土壤呼吸以及土壤養(yǎng)分等隨季節(jié)變化而呈現(xiàn)的數(shù)量

2、特征及變化趨勢(shì)研究：應(yīng)用DGGE方法分析確定不同季節(jié)土壤微生物的功能類群、優(yōu)勢(shì)微生物和特異性微生物種類的變化。本論文得到以下結(jié)論： (1)內(nèi)蒙古荒漠草原土壤中各類群微生物數(shù)量差異很大，其中數(shù)量關(guān)系是，細(xì)菌(好氧性)>放線菌>芽孢菌>自生固氮菌>真菌。土壤微生物總數(shù)、各類群微生物數(shù)量以及生物量碳具有明顯季節(jié)動(dòng)態(tài)變化。微生物數(shù)量冬春季較少，而夏秋季微生物活動(dòng)旺盛、數(shù)量較多。微生物生物量碳春夏季較高，秋冬季較低。輕度退化樣地DM微生物

3、數(shù)量和生物量碳均要高于重度退化樣地SH。 (2)土壤酶和土壤呼吸強(qiáng)度季節(jié)動(dòng)態(tài)變化明顯。兩個(gè)樣地DM、SH的轉(zhuǎn)化酶和過(guò)氧化氫酶季節(jié)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律相似，轉(zhuǎn)化酶春冬較高，夏秋較低；過(guò)氧化氫酶活性春季最低，冬季活性最高。多酚氧化酶、脲酶和呼吸強(qiáng)度季節(jié)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律不相似，輕度退化樣地DM多酚氧化酶、脲酶活性和呼吸強(qiáng)度春秋較高，夏冬較低。重度退化樣地SH多酚氧化酶活性夏冬交高，春秋較低；脲酶活性季節(jié)夏秋較高，冬春較低；呼吸強(qiáng)度夏季最大。輕度退

4、化樣地DM土壤酶活性要高于重度退化樣地SH，兩個(gè)樣地呼吸作用沒(méi)有顯著的差異。 (3)土壤養(yǎng)分和含水量的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律明顯，而PH動(dòng)態(tài)變化不明顯。土壤全碳和全氮含量夏季高，冬季低；全磷和全鉀含量則冬季較高。土壤含水量春季較高，冬季最低。輕度退化樣地DM的全碳、全氮、全磷及土壤含水量均要高于重度退化樣地SH，而在土壤全鉀含量和PH上兩個(gè)樣地沒(méi)有顯著性差別。 (4)首次運(yùn)用分子生物學(xué)方法對(duì)內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物進(jìn)行了研

5、究，添補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者未對(duì)此進(jìn)行研究的空白。對(duì)于內(nèi)蒙古荒漠草原土壤，用試劑盒提取DNA方便快速，提取的DNA可以進(jìn)行后續(xù)的分子生物學(xué)分析。根據(jù)DGGE圖像中帶型數(shù)目和亮度的數(shù)字化結(jié)果分析，春、秋季微生物多樣性最大，冬、夏季微生物多樣性較低。輕度退化樣地DM細(xì)菌的多樣性指數(shù)要高于重度退化的樣地SH。 (5)根據(jù)分子生物學(xué)研究結(jié)果和系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析發(fā)現(xiàn)，內(nèi)蒙古荒漠草原主要有3大類細(xì)菌種類組成：變型菌門(mén)、擬桿菌門(mén)和酸桿菌門(mén)。在克隆的16條