季子祺 孫淑紅
摘 要:土壤微生物的生態(tài)變化,是土壤科學(xué)研究的主要內(nèi)容,關(guān)于其生態(tài)學(xué)研究方法的分析,是根據(jù)農(nóng)田、森林等土壤生物的基本變化,闡述了研究方法,以及新研究方法的使用。由此,可以為土壤微生物生態(tài)學(xué)的研究與分析提供新的方法與思路,得到新的研究成果。
關(guān)鍵詞:土壤微生物;生態(tài)學(xué)研究;全球變化野外控制試驗
土壤微生物因為有大量的資源,是重要的生物資源庫,用方法完成微生物生態(tài)學(xué)的研究,是分析不同類型土壤中微生物的出現(xiàn),以及植物能量的供應(yīng)等,闡述了方法的運(yùn)用,以及新方法的優(yōu)勢。由此,可總結(jié)出土壤微生物生態(tài)學(xué)的研究方向,為后續(xù)研究方法的研究提供新的思路。
一、不同類型土壤中微生物的生態(tài)研究
(一)森林土壤
森林的整體發(fā)育受自身與外部環(huán)境等多個因素影響,其土壤中微生物的數(shù)量,直接決定土壤的肥力,影響森林中植被的生長,同時,微生物對林地內(nèi)落葉的分解也有著至關(guān)重要的作用,決定是否可以恢復(fù)到最佳的林地生產(chǎn)力地。不同環(huán)境中,土壤中微生物的種類與分布有明顯的差異,隨著季節(jié)的交替改變,比如在黃土高原地區(qū),發(fā)現(xiàn)土壤中雖然有大量的微生物,但隨著土層探測深度的增加,數(shù)量與種群逐步減少,呈現(xiàn)出逐層減少的趨勢,又或是藏東南地區(qū),土壤中的微生物會隨著海拔梯度的上升或下降,改變分布,以中部位置最為集中。
(二)農(nóng)田土壤
農(nóng)田土壤中由于化肥等的使用,土壤中微生物的數(shù)量明顯減少,但它作為微生物系統(tǒng)必不可少的一部分,必須保持在一定數(shù)量以上。由此,有研究人員對農(nóng)田土壤中微生物的生態(tài)研究進(jìn)行分析后,給出以下觀點(diǎn):其一,對于農(nóng)田土壤生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)功能的發(fā)揮,是加入富含微生物的肥料,增加土壤中微生物的數(shù)量,讓微生物大量繁殖,也有人提出,土壤中種植農(nóng)作物后,會用不同的耕作方式處理土地與秧苗,這些方式對微生物的影響是,某些菌類會隨著措施的使用,數(shù)量有大量減少[1]。
二、土壤微生物生態(tài)學(xué)研究方法的進(jìn)展
(一)發(fā)展情況
上述兩種土壤內(nèi)微生物生態(tài)的研究是采用原有的方法,得到研究成果,但研究方法不是固定不變的,而是隨著技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新,完善研究方法中的不足。這些方法經(jīng)過整理后,是微生物的鏡檢與純培養(yǎng),有包括熏蒸三種方法在內(nèi)的多個方法,比如誘導(dǎo)底部物體的呼吸,得到微生物的數(shù)量,純培養(yǎng)是用培養(yǎng)的方式,分析微生物的多樣性,等等。相關(guān)研究人員用這些方法進(jìn)行了不同地區(qū)土壤微生物的檢測:紅樹林與非紅樹林土壤微生物的檢測,從這兩個林區(qū)拿到土壤樣品后,發(fā)現(xiàn)前者的微生物數(shù)量多于后者,微生物種類的數(shù)量由多到少的排列是細(xì)菌、放線菌與真菌,其使用的是生物培養(yǎng)法;在果園內(nèi)三種水果的種植區(qū)內(nèi),分別采集了樣品,運(yùn)用稀釋平板法測定微生物的數(shù)量,最后的結(jié)果是,數(shù)量最多的是細(xì)菌,之后是放線菌,最后是真菌。同樣,這一方法也可以用于分析不同林木種植土壤中的微生物含量,比如湖南某植物園中林分土壤的微生物,經(jīng)過檢測后,發(fā)現(xiàn)土壤中微生物含量最高的是樟樹林,次之是混交林,馬尾松林土壤的微生物最少,之間的差異明顯。另研究人員通過對人工濕地土壤中微生物數(shù)量的分析,得出種類與數(shù)量會隨著土壤深度的增加而減少,每種植株所在土壤的微生物各不相同。
由此,總結(jié)出的問題是,雖然研究過程中研發(fā)了很多新方法,但在樣品的運(yùn)送、處理中,內(nèi)部的微生物會隨著時間、溫度的變化減少,也會根據(jù)對樣品的不同處理方式,出現(xiàn)其他問題,影響最終的結(jié)果,以及技術(shù)的發(fā)展。同時,因為土壤中的微生物會根據(jù)周圍環(huán)境的變化發(fā)生改變,且它的研究還有很多內(nèi)容未涉及,所以,未來研究方法的體現(xiàn),是如何科學(xué)使用農(nóng)藥、耕作,改善土壤中微生物的數(shù)量,特別是氮沉降帶來的問題。
(二)新方法的運(yùn)用
本小節(jié)提出的新方法,是全球變化野外控制試驗,它主要的研究方式是,二氧化碳增加后,氮沉降會給土壤帶來哪些影響,這一生態(tài)對全球氣候變化的反饋。
試驗的基本情況是試驗進(jìn)行中,通過改變變量的數(shù)值,把所有變量放到既定的空間內(nèi),改變因子的位置,模擬氣候變化。但因為它只能模擬某一時間點(diǎn)的空間變化,氣候變化的模擬還未實現(xiàn),故研究人員會用設(shè)置梯度的方式模擬,根據(jù)得到的結(jié)果,總結(jié)出氣候變化對生態(tài)環(huán)境的影響。其具體的試驗有以下內(nèi)容,二氧化碳含量的變化、增溫、氮沉降的模擬等:
其一,二氧化碳增加后,加快了植物光合作用的進(jìn)行,增加了植株碳排放量,而在全球氣候變化的大環(huán)境中,植物群絡(luò)的位置選擇,以及碳氮循環(huán)的實現(xiàn),具體應(yīng)如何操作,還有待考證,所以,進(jìn)行了試驗。它使用了相應(yīng)的工具與手段,并設(shè)定試驗進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,觀察并分析過程后給出了結(jié)果;
其二,氮沉降模擬試驗,氮是植株生長所需的元素之一,同時也會限制自然環(huán)境的生產(chǎn)力,所以在土壤中加入氮,會給生態(tài)系統(tǒng)帶來顯著影響,即增加氮累積,沉降后降低土壤的生產(chǎn)力。該試驗進(jìn)行的方式是,模擬某一土壤環(huán)境后,定量施加氮肥,模擬氮在土壤中的沉降,且氮肥的施加必須一次完成。本次試驗在我國的實際進(jìn)行是,選擇廣東省內(nèi)的兩座山,分別進(jìn)行了氮沉降試驗,并在江西、四川等地,進(jìn)行了氮濃度的測試[2]。
由此,可以總結(jié)出,土壤微生物生態(tài)學(xué)研究方法會隨著技術(shù)的發(fā)展改進(jìn),實現(xiàn)方法的創(chuàng)新,特別是全球變化野外控制試驗的進(jìn)行,解決了土壤氮沉降影響微生物數(shù)量的問題,實現(xiàn)了技術(shù)的發(fā)展。
三、結(jié)語
對土壤微生物生態(tài)學(xué)研究方法進(jìn)展的闡述,是其在具體分析中,根據(jù)不同類型土壤中微生物種類與數(shù)量的變化情況,介紹了現(xiàn)在有哪些方法,以及這些方法運(yùn)用中出現(xiàn)的問題,而新方法的介紹,可有效解決這些問題,根據(jù)結(jié)果給出最佳的解決思路。
參考文獻(xiàn):
[1]郝中明,曾青.概述我國土壤微生物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備,2017(08):23-24.
[2]李顯剛,班鎂光,周澤英,姚拓,盧虎.土壤微生物生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究綜述[J].中國土壤與肥料,2015(02):5-11.