免耕对土壤微生物生理类群的群落结构与生态特征的影响

[目的]研究免耕对土壤微生物生理类群的群落结构与生态特征的影响。[方法]用"S"形取样法分别采取0～5、5～10、10～30cm土样,用不同培养基培养各种细菌。用平板法测定自生固氮细菌、有机磷细菌、无机磷细菌、纤维素分解细菌和硅酸盐细菌含量;用稀释法测定氨化细菌、硝化细菌含量。最后计算出群落生态指标H和Ea。[结果]免耕对土壤微生物生理类群的结构组成有一定影响,土壤微生物各生理类群的数量呈现随土层深度的加深而减少的变化趋势;免耕处理下土壤微生物生理类群的多样性与均匀度在0～5和5～10cm土层均明显高于翻耕处理的土层。[结论]免耕可有效地为当季作物提供养分。

杨树人工林土壤微生物群落4种提取方法比较

【目的】综合评价4种土壤微生物细胞提取技术的优劣,旨在为阐明土壤微生物群落对林木生长生理的调控作用以及建立林木根际微生物组工程实验体系提供技术依据。【方法】以杨树人工林非根际土壤为材料,使用超声波、搅拌器2种物理分散方法和焦磷酸钠、吗啉乙磺酸一水合物2种化学分散剂对土样进行预处理,并通过2步离心法获得菌体样品。经微生物群落扩增子高通量测序、BIOLOG生态板和真菌板碳源利用比较、真菌和细菌菌落形成单位计数等分析手段,评价不同提取方法所得菌体样品(包括原始土样)在微生物物种多样性、群落结构特征和群落水平生理代谢等方面的差异。【结果】4种提取方法所得菌体样品的操作分类单元(OTU)数量及多样性指数与原始土样相比均呈现不同程度的降低,其中经焦磷酸钠和搅拌器处理后所得样品的微生物群落多样性和结构组成与原始土样最为接近;可培养菌落总数较高,代谢活性(碳源利用能力)相对较强。相反,超声波处理后细菌物种多样性最低,可培养真菌数量显著低于焦磷酸钠和搅拌器2种处理(P<0.05),且BIOLOG分析结果表明菌群代谢活性较低。吗啉乙磺酸一水合物处理后所得样品菌群结构与原始土样差异较大,且可培养细菌数量显著低于其他处理组(P<0.05)。【结论】4种提取方法对土壤微生物群落结构、组成和代谢活性等方面有不同程度的影响,其中超声波处理和吗啉乙磺酸一水合物溶液处理提取效果较差,采用焦磷酸钠和搅拌器处理能更完整、有效提取土壤菌体细胞并维持菌群较高代谢活力。

荒漠草原不同植被类型土壤微生物群落功能多样性

利用Biolog EcoplateTM技术通过对荒漠草原生态系统中沙米、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林5种植被类型土壤微生物群落功能多样性分析,以探讨不同植被类型对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响。结果表明,5种植被类型土壤微生物群落代谢活性有显著的差异(P<0.01),5种植被类型土壤微生物群落利用碳源的种类也存在差异,氨基酸类、羧酸类和糖类是其主要的碳源利用类型。在Biolog ECO板培养基接种培养96 h后,5种植被类型土壤微生物群落多样性显示,物种丰富度指数(R)和均匀度指数(EH)差异显著,Shannon指数(H′)差异不显著。

大兴安岭森林沼泽类型与火干扰对土壤微生物群落影响

[目的]研究森林沼泽演替与火干扰条件下土壤微生物结构与多样性变化,为进一步揭示土壤微生物群落在森林沼泽保护与恢复中的作用提供依据。[方法]采用磷脂脂肪酸法与BIOLOG方法,研究大兴安岭南瓮河国家自然保护区内主要森林沼泽类型(兴安落叶松-狭叶杜香-藓类沼泽、兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽、兴安落叶松+白桦-苔草沼泽)与2006年受不同火强度干扰沼泽(重度火烧的兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽和中度火烧的兴安落叶松+白桦-苔草沼泽)土壤微生物群落特征,探讨沼泽主要发育阶段与火干扰强度对土壤微生物群落的影响。[结果]研究区域土壤微生物群落以16:00(16.29±5.62 nmol·g-1)、甲烷氧化菌(18:1ω8t)(9.89±8.61 nmol·g-1)与16:1ω7c(9.79±3.24 nmol·g-1)的微生物为优势种群。土壤微生物总PLFAs含量、革兰氏阳性菌(G+)中a15:0、i16:0、i17:0、革兰氏阴性菌(G-)中的cy19:0、真菌中的18:2ω6c、甲烷氧化菌(18:1ω8t)与森林沼泽发育阶段、火干扰明显相关(p<0.05)。一般饱和直链脂肪酸/单烯饱和脂肪酸比(Sat/Mon)偏低,其比值随沼泽发育呈现增加趋势,受到火干扰后明显增加(p<0.05);真菌/细菌比(F/B)与革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)未随着沼泽发育呈现出规律性变化,其比值受火干扰后明显发生改变(p<0.05)。土壤细菌与真菌对6类碳源的利用能力明显不同(p<0.001),其中土壤细菌对α-D-Lactose与L-Threonine利用存在差异性(Fα-D-Lactose=2.87 p=0.080,FL-Threonine=3.00 p=0.078),土壤真菌对D-Mannitol、D-glucosaminic Acid利用存在差异性(FTween 80=2.75,p=0.088,FD-Mannitol=3.53 p=0.047,FD-glucosaminic Acid=4.67 p=0.022),但沼泽类型与火干扰未对土壤微生物功能多样性产生影响(p>0.05)。[结论]土壤微生物量与沼泽发育阶段相关;沼泽发育与火干扰改变土壤微生物群落结构。土壤细菌与真菌对碳源利用方面具有选择性。

冻融作用对土壤微生物的影响综述

土壤微生物种类众多,分布广泛,对土壤及周围生物的影响很大。冻融作用在全球范围内普遍存在,通过改变土壤的理化性质,影响土壤微生物的生命活动。本文重点综述了微生物在细胞、基因蛋白质及生理代谢水平上对冻融作用的响应行为,简要阐明因冻融改变的土壤环境因子对微生物的影响,进一步分析冻融对微生物群落结构和生物量的改变机制,并对将来可能的研究方向进行展望。

现代分子生物学技术对微生态群落的研究进展

动物消化道内的微生物群落是一个极其复杂的生物群体，包含有超过400种的细菌类别，其数量随年龄、环境等条件的变化而产生变化。传统的微生物群落多样性及结构分析是以纯培养技术为基础，通过微生物形态及生理生化特征等表型分析。