科尔沁草甸草地不同利用方式对土壤微生物多样性的影响

摘要

为探讨科尔沁草甸草地不同利用方式对土壤微生物多样性的影响，选择科尔沁草甸草地5种不同利用方式（水田、林地、天然草地、4年农田、30年农田）为研究对象，采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法、Biolog（ECO、GN和GP微孔板）分析法和变性梯度凝胶电泳(DGGE)等方法，对不同利用方式土壤微生物的结构多样性、功能多样性、遗传多样性进行研究，以期为科尔沁草甸草地的合理利用及恢复提供科学依据。
　　结果表明，天然草地和林地土壤微生物种类和含量较农田和水田丰富，但优势种相似。不同利用方式之间革兰氏阴性菌的生物量差别不明显，差异主要集中在革兰氏阳性菌上。细菌与真菌的数量比(B/F)呈现出天然草地＞4年农田＞林地＞水田＞30年农田的规律，表明随着天然草地向其他利用方式的转化，微生物种群丰富度下降，土壤微生物区系由细菌型向真菌型转化。
　　不同利用方式土壤微生物利用ECO、GN2和GP2板碳源所反映出的土壤微生物功能多样性规律不完全一致。从对ECO、GN2板的碳源利用来看，30年农田土壤微生物群落具有最强的平均代谢活性，而4年农阳则最低;而由GP2板所反映的土壤微生物群落平均代谢活性则为，林地最大，天然草地和水田次之，30年农田最小。不同利用方式土壤微生物群落对糖类、羧酸类和氨基酸类碳源的利用率显著高于聚合物类、胺/氨类和双亲化合物类碳源，而且不同种类碳源对土壤微生物群落功能多样性的贡献不同。其中氨基酸类、糖类和羧酸类代谢菌群是5种供试土样的优势菌群。
　　科尔沁草甸草地不同利用方式条件下，土壤微生物表现出一定的遗传多态性。水田由于长期独特的耕作和管理措施，形成了不同于旱地的土壤性状，与其他各土样有较大差异。回收的16个条带中测序结果有8个为未知细菌。5种供试土样的优势菌群主要包括肠杆菌科的变形杆菌（proteobacterium）、放线菌目(Actinomycetales)、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、弧菌属（Vibrio sp.）、肠杆菌属（Enterobacter sp.）、肠杆菌科，志贺氏菌属（Shigella sp.）及埃希氏菌属(Escherichia sp.)。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 土壤微生物

1．2 土壤微生物多样性

1．2．1 土壤微生物多样性的表示方法

1，2．2 土壤微生物多样性研究的四个水平

1．2．3 土壤微生物多样·性的生态系统服务功能

1．2．4 土壤微生物多样性影响因素

1．3 土壤微生物多样性的研究方法

1．3．1 微生物平板纯培养方法

1．3．2 生物标志物法

1．3．3 碳素利用法

1．3．4 分子生物学方法

1．4 研究区域概况

1．4．1 环境条件

1．4．2 土壤条件

1．5 研究的目的、意义

1．6 研究的创新点和关键技术

第2章 科尔沁草甸草地不同利用方式土壤微生物群落结构多样性

2．1 材料与方法

2．1．1 样品采集

2．1．2 实验仪器与试剂

2．1．3 土样磷脂脂肪酸的提取与测定

2．1．4 数据处理

2．2 结果与分析

2．2．1 不同土地利用方式土壤微生物的PLFA组成

2．2．2 基于PLFA含量的主成分分析

2．3 讨论

第3章 科尔沁草甸草地不同利用方式土壤微生物群落功能多样性

3．1 材料与方法

3．1．1 样品采集

3．1．2 实验仪器与设备

3．1．3 研究方法

3．1．4 数据处理与分析

3．2 结果与分析

3．2．1 ECO板分析

3．2．2 GN2板分析

3．2．3 GP2板分析

3．3 讨论

第4章 科尔沁草甸草地不同利用方式土壤微生物群落遗传多样性

4．1 材料与方法

4．1．1 样地设置与样品采集

4．1．2 实验仪器与试剂

4．1．3 研究方法

4．2 结果与分析

4．2．1 土壤微生物总DNA的提取

4．2．2 土壤微生物16S rDNA V3区扩增

4．2．3 土壤微生物16S rDNA V3区扩增产物DGGE图谱分析

4．2．4 不同利用方式土壤微生物群落多样性分析

4．3 讨论

第5章 结论

参考文献

致谢