我国亚热带地区不同植被及母质土壤中微生物多样性的研究

摘要

本文概述了植被、土壤母质和其他环境因素对于土壤微生物多样性的影响。土壤微生物是影响土壤生态系统活性和植物生产力的关键因素之一,研究土壤微生物多样性对土壤生态系统研究有着不可替代的重要性。目前大量研究表明植被多样性可显著影响土壤中微生物多样性。单个植被物种也可能显著影响土壤微生物群落。与森林土壤相比,受人为干扰较频繁的农田土壤的微生物多样性可能升高或降低,且群落结构发生变化。土壤母质等环境因素则通过影响土壤养分含量,和植被、微生物群落发生相互作用。此外,本文概述了近年来应用较广泛的土壤微生物多样性研究方法,包括Biolog分析方法,磷脂脂肪酸(PLFA)分析和分子生物学方法等。将这些方法结合使用可获得大量有关不可培养的微生物的信息,进而对微生物多样性得到更全面的认识。
　　 本文以江西鹰潭、云南楚雄的不同植被、不同母质土壤作为研究对象,首次采用Biolog和PLFA相结合的方法研究这些地区的森林植被及土壤母质对于土壤微生物群落功能多样性、土壤微生物生物量和群落结构的影响,并探讨了它们之间及其与土壤养分之间的相互联系。森林土壤有机质、氮素含量显著高于农田土壤。个别树种如桉树、阿丁枫等对土壤有机质、氮素的影响非常显著。通过Biolog分析可知,植被及土壤母质显著影响土壤微生物的碳源代谢活性和群落功能多样性。云南楚雄土壤中旱地微生物代谢活性最高(72h时AWCD为0.851)。江西鹰潭土壤中阔叶林、灌丛植被下土壤微生物代谢活性较高(72h时AWCD最高达0.892),但该地土壤微生物群落功能多样性主要受土壤母质影响,表现为花岗岩、红砂岩母质土壤下微生物群落功能多样性较红粘土母质土壤的高;土壤氮素、钾素为影响其微生物群落功能多样性的主要冈素。通过PLFA分析可知,植被和土壤母质显著影响土壤微生物群落大小和结构。绝大多数森林土壤的微生物PLFA含量较高,最高可达321.15nmol/g,而旱地、草地土壤各种PLFA含量均较低,大约在30～60nmol/g范围内,桉树植被也显著降低了土壤微生物PLFA。真菌/细菌PLFA比值、G+/G-细菌PLFA比值则在不同地点呈现不同的变化规律。土壤氮素和有机质为影响微生物PLFA含量的主要因素。