亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        小隴山不同林地土壤微生物多樣性研究

        2010-03-31 06:11:44張宗舟陳志梅
        草業(yè)科學 2010年11期
        關(guān)鍵詞:研究

        張宗舟,張 揚,陳志梅

        (1.天水師范學院生命科學與化學學院,甘肅 天水 741001;2.蘭州交通大學化學與生物工程學院,甘肅蘭州 730070)

        小隴山林區(qū)位于甘肅省東南部,屬長江、黃河上中游地區(qū),是兼有我國南北氣候特點的典型天然次生林區(qū),林地總面積83萬hm2,活立木總蓄積2.92×107m3,森林覆蓋率57.8%。加強小隴山林區(qū)森林資源的培育和管護,充分發(fā)揮森林資源的生態(tài)、經(jīng)濟和社會功能,對于建設(shè)長江、黃河上中游地區(qū)生態(tài)屏障具有深遠的意義,對當?shù)睾烷L江、黃河中下游地區(qū)的經(jīng)濟、社會發(fā)展及人民生命財產(chǎn)安全起到非常重要的作用,土壤微生物積極參與土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,其在土壤形成、肥力演變、植物養(yǎng)分有效化、土壤結(jié)構(gòu)的形成與改良、有毒物質(zhì)降解及凈化等方面起著重要作用[1-3]。19世紀中葉,根瘤菌的分離鑒定標志著人類開始關(guān)注土壤微生物及其功能。至20世紀初葉,土壤微生物已經(jīng)發(fā)展成為一門獨立學科[4-6]。土壤微生物作為穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng),監(jiān)測土壤品質(zhì)變化的敏感指標,其多樣性研究在評價生態(tài)系統(tǒng)、維護生態(tài)平衡中發(fā)揮了重要作用,因此越來越多的學者將目光投向土壤微生物多樣性的研究和保護[7-11]。日本落葉松(Larix kaempferi)自1973年引入小隴山林區(qū)以來,由于早期速生,成林快,適應(yīng)性廣,已成為小隴山林業(yè)實驗局營造速生豐產(chǎn)林和天保工程公益林營造的主要樹種之一,并且在周邊地區(qū)得到了大面積的推廣和應(yīng)用[12]。目前林地對土壤微生物特征的影響有一些研究,但由于地域差異,不同林地種類和數(shù)量、組成不同,造成研究結(jié)果存在一定差別,其中同一林區(qū)不同林地種類對土壤微生物多樣性的研究更少[13-14]。本研究以甘肅小隴山林區(qū)日本落葉松林、華山松(Pinus armandi)林和混交林(華山松和落葉松混種)為對象來分析其土壤中的微生物多樣性,為科學有效地進行人工林的營造及大面積推廣、土壤的恢復(fù)與保育以及林地的發(fā)展提供科學依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 樣點概況及土樣采集小隴山林區(qū)(33°31′~34°41′N,104°23′~ 106°43′E)位于秦嶺的西部,海拔700~2 500 m,相對高差500~1 100 m,該區(qū)處于我國暖溫帶南緣與北亞熱帶的過渡地帶,氣候溫暖濕潤,大多數(shù)地域?qū)儆谂瘻貛?中溫帶半濕潤大陸性季風氣候類型,年平均氣溫7.1℃,極端最高氣溫39.2℃,極端最低氣溫-23.2℃;≥10℃積溫2 444~3 825℃·d;年降水量460~800 mm,降水集中分布于7~9月,一般春秋季降水占年降水量的70%~80%,降水的年際變化較大,枯、豐年降水量相差近一倍,年蒸發(fā)量989~1 658 mm,相對濕度68%~78%,年日照時數(shù)1 520~2 313 h,無霜期 120~218 d[15]。

        土壤分布上,秦嶺以北為灰褐土,以南為黃褐土;其垂直分布比較明顯,北坡由低到高依次為碳酸鹽灰褐土、山地褐色土、山地淋溶褐色土、山地棕壤、山地暗棕壤、山地草甸棕壤、山地草甸土和亞高山草甸草原土。南坡由低到高依次為黃褐土、黃棕壤、山地棕壤和暗棕壤,土層厚30~60 cm,較濕潤,有機質(zhì)含量高,全氮、全鉀含量比較高,全磷含量相對較低,速效磷含量屬于中等水平[16],pH 值6.5~7.5,土壤質(zhì)地多屬壤土、輕壤土。研究區(qū)域有苔蘚、蕨類、裸子和被子植物224科945屬2 700多種。其中草本植物1 900多種,木本植物800多種(不包括引種栽培),溫帶科屬占優(yōu)勢,熱帶、亞熱帶屬種比較少。木本植物以殼斗科、樺木科、松科、楊柳科、榆科、槭科、薔薇科和椴科等為主,構(gòu)成植被的主要組成成分。草本植物158科726屬,以禾本科、菊科、豆科、毛莨科、蘭科、唇形科和玄參科為主。

        其自然植被兼有秦嶺南北區(qū)特點,屬溫帶暖溫帶落葉闊葉混交次生林,以櫟類及其他硬、軟闊葉樹種為主,有少量的落葉松(L.gmelinii)、馬尾松(P.massoniana)、油松(P.tabulaeformis)、云杉(Picea asperata)、白皮松(P.bungeana)等針葉樹種。林區(qū)的日本落葉松面積約1.87萬hm2[17]。

        各土樣在采前首先用滅菌工具除去土壤表面的枯葉,鏟除表面1 cm左右的表土,以避免地面微生物與土樣混雜。然后采集 0~10 cm的土壤,每個取土區(qū)域在 3個點取土,并于預(yù)先準備好的塑料布上,剔除作物殘根,充分混合均勻后取適量土壤裝于無菌自封袋,帶回實驗室分析。

        1.2 土壤微生物培養(yǎng)微生物采用稀釋平板培養(yǎng)法進行培養(yǎng)[18-19]。稀釋分離法為:稱取10 g土樣,加入盛有100 mL無菌水的250 mL三角燒瓶中,加入磁珠 3粒,在磁力攪拌器上震蕩10 min后,沉淀10 min,用無菌吸管吸取1 mL土壤懸浮液,注入到9 mL無菌水的試管中,制成10-2的土壤懸液,然后按 10倍法依次稀釋至 10-9。根據(jù)以下公式計算每克干土中的微生物數(shù)量:

        霉菌用查氏(Czapek)培養(yǎng)基:葡萄糖30 g,NaNO32 g,K2HPO4·3H2O 1 g,KCl 0.5 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,FeSO4·7H2O 0.01 g,瓊脂20 g,自來水1 000 mL,自然pH;放線菌用高氏1號培養(yǎng)基:可溶性淀粉20 g,KNO31 g,NaCl 0.5 g,K2HPO4·3H2O 0.5 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,FeSO4·7H2O 0.01 g,瓊脂 20 g,自來水1 000 mL,pH值7.4~7.6;細菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基:牛肉膏3 g,蛋白胨 10 g,NaCl 5 g,瓊脂20 g,自來水1 000 mL,pH 值7.2~7.4;自生固氮菌用阿須貝(Ashby)培養(yǎng)基:甘露醇 10 g,KH2PO40.2 g,MgSO4·7H2O 0.2 g,NaCl 0.2 g,CaSO4·2H2O 0.1 g,CaCO35 g,自來水1 000 mL,瓊脂20 g,pH 值7.2~7.4。纖維素分解菌用無糖培養(yǎng)基:NH4NO35 g,MgSO4·7H2O 0.2 g,FeCl30.1 g,KH2PO45 g,自來水 1 000 mL,瓊脂20 g,自然pH值,滅菌后倒成平板,待凝固后,每皿在無菌條件下,放置一張中性濾紙;酵母菌用麥芽汁培養(yǎng)基:將干麥芽壓碎(不能太粗或太細,粗則影響糖化,細則阻礙過濾)[20-21]。取1份麥芽屑加4份水浸泡1 h,然后置于63℃水浴鍋中糖化6~12 h,用碘液滴檢至呈黃色至無色時表示糖化已完成,然后用4層紗布過濾。因濾液不澄清,用一雞蛋清充分打勻后倒入糖化液中,加熱攪拌至沸,過濾后即成為透明的麥芽汁,分裝后在121℃下滅菌20 min,備用。將制備的麥芽汁稀釋到5°~6°Be,pH 值 6.4。在其中加入 2.0%瓊脂后,經(jīng)滅菌即成為麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基。青霉菌屬、曲霉屬、交鏈孢屬、芽孢桿菌等均按照魏景超[22]、周與良和邢來君[23]方法進行鑒定和分類。

        1.3 土壤微生物多樣性指數(shù)測定物種多樣性的研究方法和測定指數(shù)比較多,試驗根據(jù)土壤細菌、真菌、放線菌和各測定指數(shù)的特點及取樣數(shù)據(jù)的類型,選擇 Shannon-Wiener指數(shù)(H′)和Simpson指數(shù)(D)[24]:

        式中,Pi是第i屬的多度比例,采用Pi=Ni/N計算;Ni是第i屬的菌株數(shù);N=∑Ni,為全部屬的菌株數(shù)之和。H′和D2種多樣性指數(shù)在動植物群落研究中通常以種為測度單位,但在土壤微生物研究中,由于分離鑒定至種十分困難,因此把細菌、霉菌、放線菌、酵母菌以微生物群為研究單位套用 Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù),來研究土壤微生物的多樣性。用這樣的方法來預(yù)測土壤微生物多樣性是可行的[25-26]。

        1.4 試驗方法每皿接種0.1 mL土壤稀釋液,涂布,倒置培養(yǎng)。細菌、放線菌28℃培養(yǎng)5 d,真菌25℃培養(yǎng)7 d,進行統(tǒng)計分析。細菌:用 10-7、10-8、10-9接種,各樣各稀釋度接種3皿,1皿對照。霉菌 :用 10-3、10-4、10-5接種 ,各樣各稀釋度接種 3皿,1皿對照。放線菌:用 10-4、10-5、10-6接種,各樣各稀釋度接種3皿,1皿對照。酵母菌 :用 10-4、10-5、10-6接種,各樣各稀釋度接種3皿,1皿對照。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 幾種松樹林土壤微生物區(qū)系土壤微生物是土壤肥力的重要指標,它的變化除了受土壤理化指標的影響外,還要受地上植物的影響。林木種類不同,根系代謝產(chǎn)物則不同,將會對土壤中的微生物帶來直接的影響。華山松林、混交林、落葉松林的微生物區(qū)系測定結(jié)果如表1。

        表1 不同林地土壤微生物區(qū)系分析 個/(g)

        落葉松林土壤中霉菌的數(shù)量較高,是華山松林土壤中的1.86倍,而細菌數(shù)量僅為華山松林的18.6%,放線菌數(shù)量僅為18.4%,酵母菌數(shù)量僅為15%?;旖涣值奈⑸锓N類與數(shù)量分布狀態(tài)都處于華山松﹑落葉松之間,這可能與落葉松每年的落葉為土壤提供了大量纖維素等大分子物質(zhì)誘導(dǎo)土壤霉菌數(shù)量的增加有關(guān)。這些落葉松的根系分泌物不利于細菌、放線菌、酵母菌的生長,加之大量的松針并不是細菌、放線菌、酵母菌的良好碳源。在細菌數(shù)量中纖維素分解菌,因能分解纖維素,其數(shù)量在華山松土壤細菌中占5.8%,而在落葉松土壤細菌中占25%。這種現(xiàn)象符合上述推斷。自生固氮菌在華山松土壤細菌中占7.6%,在落葉松土壤細菌中占3.1%。說明落葉松、華山松的根系對自生固氮菌的影響不明顯,在落葉松土壤中略受影響。霉菌中的交鏈孢霉屬在華山松土壤霉菌中占15.9%,而在落葉松土壤霉菌中僅占2.6%,可能落葉松的生長直接制約了交鏈孢霉的生長,曲霉屬在華山松土壤中占霉菌總數(shù)的12.7%,在落葉松土壤中占霉菌總數(shù)的15.4%;青霉菌屬在華山松土壤中占霉菌總數(shù)的50.8%,在落葉松土壤中占霉菌總數(shù)的58.1%,說明落葉松曲霉屬﹑青霉菌屬的生長沒有受到抑制作用,所占比例變化不明顯(表2)。

        2.2 土壤微生物多樣性分析按照Simpson指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)分析,將基本數(shù)據(jù)整理后列于表3中。在霉菌生物多樣性方面華山松林下的土壤最好,混交林下土壤次之,落葉松林下土壤最差。這個結(jié)果與表1的結(jié)果是吻合的,也與表1的分析相互印證。在細菌多樣性分析結(jié)果中可以看出,落葉松土壤中細菌最好,華山松土壤中細菌均勻度次之,混交林土壤接近華山松。說明混交林、華山松和落葉松根系代謝產(chǎn)物對細菌影響不大。以上數(shù)據(jù)說明落葉松由于每年產(chǎn)生大量的松針,以及根系代謝產(chǎn)物對霉菌多樣性有促進作用。落葉松的松針以及根系產(chǎn)生的氣味可能對細菌的生長產(chǎn)生抑制作用。

        表2 不同林地土壤微生物比例%

        表3 不同林地土壤微生物區(qū)系多樣性分析

        3 討論

        不同林木品種會對土壤中微生物區(qū)系帶來較大影響,林木的落葉以及根系代謝產(chǎn)物直接影響土壤中微生物的種類與數(shù)量。以往研究表明,日本落葉松的引種在一定程度上造成了土壤理化性質(zhì)的改變,也對該地區(qū)的土壤細菌多樣性產(chǎn)生了一定影響,使其群落組成明顯區(qū)別于其他林型[27]。本研究從微生物豐富度來分析,結(jié)果表明,落葉松林土壤中霉菌的數(shù)量較高,是華山松林土壤中的1.86倍,而細菌數(shù)量僅為華山松林的18.6%,放線菌數(shù)量僅為18.4%,酵母菌數(shù)量僅為15%。

        土壤中的微生物以其豐富的生物多樣性使它們成為生態(tài)系統(tǒng)中最活躍和具有決定性影響的組分之一。已有研究表明,土壤微生物通過相互競爭、協(xié)調(diào)、驅(qū)動養(yǎng)分循環(huán)等作用影響著植物多樣性[28-29]。本研究表明,日本落葉松對土壤細菌的生長影響較大,細菌數(shù)量減少,但對細菌的均勻度影響不大。華山松的霉菌類群的均勻度比混交林中的差,比落葉松中的更差。日本落葉松可以促進土壤中霉菌數(shù)量增加,但抑制細菌、放線菌和酵母菌的生長,使細菌、放線菌和酵母菌的數(shù)量減少,影響土壤微生物的豐富度。

        天水小隴山林區(qū)通過引進外來樹種日本落葉松提高了林區(qū)的保護及林木生產(chǎn)功能,但日本落葉松的引進會對當?shù)赝寥拉h(huán)境產(chǎn)生一定影響,本研究僅從土壤細菌群落的多樣性方面進行了初步的探討和分析,是否能導(dǎo)致當?shù)赝寥郎鷳B(tài)系統(tǒng)的改變以及改變的機制,還有待于從其他方面進一步加以深入研究。

        [1]鐘文輝,蔡祖聰.土壤微生物多樣性研究方法[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2004,15(5):89-92.

        [2]Louise M D,Gwyn S G,John H,et al.Management influences no soil microbial communities and their function in botanicallydiverse haymeadows of northern England and Wales[J].Soil Biology and Biochemistry,2000,32(2):253-256.

        [3]韋紅群,鄧建珍,曹建華.柱花草根系與根際微生物類群的研究[J].草業(yè)科學,2009,26(1):69-73.

        [4]楊海君,肖啟明,劉安元.土壤微生物多樣性及其研究進展[J].南華大學學報(自然科學版),2005,19(4):21-24.

        [5]吳彩霞,傅華.根系分泌物的作用及影響因素[J].草業(yè)科學,2009,26(9):24-27.

        [6]榮麗,李賢偉,朱天輝,等.光皮樺細根與扁穗牛鞭草草根分解的土壤微生物數(shù)量及優(yōu)勢類群[J].草業(yè)學報,2009,18(4):117-124.

        [7]張薇,胡躍高,黃國和,等.西北黃土高原擰條種植區(qū)土壤微生物多樣性分析[J].微生物學報,2007,47(5):5-9.

        [8]潘海蓮,周成,王紅蕾,等.內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)嗜鹽古菌多樣性的研究[J].微生物學報,2006,46(1):32-34.

        [9]朱萬澤,王金錫,張秀艷,等.華西雨屏區(qū)不同恢復(fù)階段濕性常綠闊葉林的土壤微生物多樣性[J].生態(tài)學報,2007,27(4):66-68.

        [10]索安寧,巨天珍,張俊華,等.甘肅小隴山銳齒櫟群落生物多樣性特征分析[J].西北植物學報,2004,24(10):1877-1881.

        [11]韋紅群,鄧建珍,曹建華,等.柱花草根系與根際微生物類群的研究[J].草業(yè)科學,2009,6(1):69-73.

        [12]杜坤.日本落葉松種源試驗林調(diào)查分析[J].甘肅林業(yè)科技,2006(2):17-18.

        [13]王國兵,阮宏華,唐燕飛,等.森林土壤微生物生物量動態(tài)變化研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)大學學報,2009,36(1):100-104.

        [14]徐文煦,王繼華,張雪萍,等.大興安嶺森林土壤微生物生態(tài)分布研究[J].哈爾濱師范大學自然科學學報,2009,25(1):67-70.

        [15]常成虎,巨天珍,王勤花,等.甘肅小隴山日本落葉松人工林土壤養(yǎng)分特征分析[J].福建林業(yè)科技,2005,132(13):68-71.

        [16]張俊華,劉金鵬,巨天珍,等.天水小隴山森林土壤肥力特征分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2004,18(8):25-28.

        [17]劉紅巖,張迎春,楊立強,等.甘肅小隴山林區(qū)日本落葉松資源調(diào)查及開發(fā)利用研究[J].甘肅農(nóng)業(yè),2004,216(7):46-48.

        [18]章家恩,蔡燕飛,高愛霞,等.土壤微生物多樣性實驗研究方法概述[J].土壤,2004,36(4):346-350.

        [19]鐘文輝,蔡祖聰.土壤微生物多樣性研究方法[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2004,15(5):113-116.

        [20]中國科學院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京:科學出版社,1985:54-59.

        [21]程麗娟,薛泉宏.微生物學實驗技術(shù)[M].西安:世界圖書出版公司,2000:80-83.

        [22]魏景超.真菌鑒定手冊[M].北京:中國科技出版社,1979.

        [23]周與良,邢來君.真菌學[M].北京:高等教育出版社,1986.

        [24]Yu D P,Zou E L.Study on the species diversity of the sclera tin an coral community on Luhuitou fringing reef[J].Acta Ecologica Sinica,1996,16(5):469-475.

        [25]王兵,鄭秋紅,郭浩.基于 Shannon-Wiener指數(shù)的中國森林物種多樣性保育價值評估方法[J].林業(yè)科學研究,2008,21(2):268-274.

        [26]尚占環(huán),姚愛興,郭旭生.國內(nèi)外生物多樣性測度方法的評價與綜述[J].寧夏農(nóng)學院學報,2003,23(3):68-72.

        [27]楊鑫,曹靖,董茂星,等.外來樹種日本落葉松對森林土壤質(zhì)量及細菌多樣性的影[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2008,19(10):2109-2116.

        [28]Clay K,Holah J.Fungal endophyte symbiosis and plant diversit in successional fields[J].Science,1999,285(5434):1742-1744.

        [29]姚拓,馬麗萍,張德罡.我國草地土壤微生物生態(tài)研究進展及淺評[J].草業(yè)科學,2005,22(11):1-3.

        猜你喜歡
        研究
        FMS與YBT相關(guān)性的實證研究
        2020年國內(nèi)翻譯研究述評
        遼代千人邑研究述論
        視錯覺在平面設(shè)計中的應(yīng)用與研究
        科技傳播(2019年22期)2020-01-14 03:06:54
        關(guān)于遼朝“一國兩制”研究的回顧與思考
        EMA伺服控制系統(tǒng)研究
        基于聲、光、磁、觸摸多功能控制的研究
        電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:04
        新版C-NCAP側(cè)面碰撞假人損傷研究
        關(guān)于反傾銷會計研究的思考
        焊接膜層脫落的攻關(guān)研究
        電子制作(2017年23期)2017-02-02 07:17:19
        久久99精品久久久久久野外| 国产女同va一区二区三区| 免费大片黄国产在线观看| 亚洲日韩v无码中文字幕| 日批视频免费在线观看| 天堂av中文在线官网| 日本国产亚洲一区二区| 国产成人精品综合在线观看| 一级呦女专区毛片| 亚洲av色香蕉第一区二区三区| 国产精品一区二区黑丝| 国产女厕偷窥系列在线视频| 欧美成人专区| 少妇人妻出水中文字幕乱码| 亚洲精品中文字幕免费专区| 国产成人一区二区三区影院动漫| 伊人久久一区二区三区无码| 亚洲国内精品一区二区在线| 中文字幕久久波多野结衣av不卡| 狠狠色噜噜狠狠狠888米奇视频| 337p日本欧洲亚洲大胆色噜噜| 少妇人妻在线伊人春色| 精品+无码+在线观看| 国产老熟女狂叫对白| 国产欧美日本亚洲精品一4区| 中文字幕一区二区人妻性色av| 国产精品久久久久高潮| 精品视频一区二区三三区四区| 亚洲国产精品免费一区| 国产乱码精品一区二区三区久久| 国产一极内射視颍一| 久久久综合九色合综国产| 亚洲永久精品日韩成人av| 久久久久人妻精品一区三寸| 五十路熟女一区二区三区| 视频一区二区三区中文字幕狠狠| 国产内射视频在线免费观看| 日本aⅴ大伊香蕉精品视频| 欧美日韩一线| 中文字幕日韩高清乱码| 亚洲综合av一区二区三区|