塔吉克斯坦哈特隆州土壤可培养细菌多样性分析

采用纯培养、结合核糖体DNA扩增片段限制性酶切分析(16S r DNA PCR-RFLP)、RepPCR及16S r DNA序列测定和系统发育分析方法研究塔吉克斯坦哈特隆州土壤可培养细菌群落结构和种群多样性。从哈特隆州的农田、天然草地、林地及荒漠土壤中分离获得110个菌株,分布在厚壁菌门(Firmicutes)(80.9%)、变形杆菌门(Proteobacteria)(17.2%)和放线菌门(Actinobacteria)(1.85%)三个类群中,归属于芽孢杆菌(Bacillus)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、短杆菌(Brevibacterium)、节杆菌(Arthrobacter)、棍状杆菌(Clavibacter)、短波单胞菌(Brevundimonas)、贪食菌(Variovorax)、假单胞杆菌(Pseudomonas)、芽孢八叠球菌(Sporosarcina)、赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus)、无色杆菌属(Achromobacter)和Rheinheimera共12个属中。其中Bacillus(71.8%)为该地区土壤可培养细菌绝对优势种群,Pseudomonas(10.9%)为次优势种群。对优势种群Bacillus的Rep-PCR基因组指纹图分析表明,63株分离物有17种不同的多态性指纹图谱,具有较为丰富的多样性特征。不同样地土壤中可培养细菌的种群分布、结构组成及多样性存在明显差异,与土壤环境密切相关。Shannon多样性指数、Simpson优势度和Pielou均匀度指数与土壤有机质、全氮、碱解氮及含水量呈显著正相关(p<0.05)。土壤速效钾含量也是显著影响细菌Shannon多样性、Simpson优势度的重要因素。研究不仅为后期功能菌株的筛选提供了基础,也为塔国不同土地利用方式下土壤环境评价提供了依据。

塔吉克斯坦不同土地利用方式对土壤微生物区系及活性的影响

通过对塔吉克斯坦哈特隆州具典型代表性7种土地利用方式下的土壤微生物菌群数量、组成和活性测定,分析微生物指标与土壤肥力的相关性,比较不同土地利用方式下的土壤品质现状及趋势。结果表明,天然草地土壤微生物菌群数量最为丰富,显著高于农田土壤（P〈0.05）。农田土壤细菌数、放线菌数、氨化细菌、硝化细菌、好气性固氮菌数量较天然草地均呈现明显下降趋势,而真菌菌群数量呈现一定幅度的增加。不同土地利用方式改变土壤菌群组成,天然草地土壤细菌/真菌（B/F值）和放线菌/真菌（A/F值）分别高于各类耕种农田土壤的10.59-86.23和6.99-20.66倍;农田土壤微生物呼吸强度有不同程度下降,菌群结构向肥力降低和抗干扰能力削弱方向转化。相关性分析显示,土壤细菌数、放线菌数、好气性固氮菌、微生物总数、呼吸强度与土壤有机质、碱解氮、速效钾呈显著相关。综合各项微生物指标,对不同土地利用方式下土壤营养水平分析排序为天然草地〉李子树//棉花间作〉水浇地小麦〉樱桃树//棉花间作〉旱地小麦〉地膜栽培滴灌棉花〉露地栽培沟灌棉花。