內蒙古荒漠草原土壤微生物季節(jié)動態(tài)變化的研究.pdf

1、土壤對陸地生態(tài)系統(tǒng)的功能有深遠的影響，它是自然界微生物聚集最多的場所和最適宜的生活環(huán)境。處于草原和荒漠兩大陸地生態(tài)系統(tǒng)之間過渡區(qū)“邊界”的荒漠草原，是景觀各個組成部分間相互作用劇烈的一個生態(tài)環(huán)境脆弱帶，對其研究意義很大。 本研究首次將傳統(tǒng)方法和分子生物學方法(DGGE)結合，系統(tǒng)研究了內蒙古荒漠草原土壤微生物的季節(jié)動態(tài)變化。主要內容包括：內蒙古荒漠草原土壤微生物數(shù)量、生物量碳、土壤酶、土壤呼吸以及土壤養(yǎng)分等隨季節(jié)變化而呈現(xiàn)的數(shù)量

2、特征及變化趨勢研究：應用DGGE方法分析確定不同季節(jié)土壤微生物的功能類群、優(yōu)勢微生物和特異性微生物種類的變化。本論文得到以下結論： (1)內蒙古荒漠草原土壤中各類群微生物數(shù)量差異很大，其中數(shù)量關系是，細菌(好氧性)>放線菌>芽孢菌>自生固氮菌>真菌。土壤微生物總數(shù)、各類群微生物數(shù)量以及生物量碳具有明顯季節(jié)動態(tài)變化。微生物數(shù)量冬春季較少，而夏秋季微生物活動旺盛、數(shù)量較多。微生物生物量碳春夏季較高，秋冬季較低。輕度退化樣地DM微生物

3、數(shù)量和生物量碳均要高于重度退化樣地SH。 (2)土壤酶和土壤呼吸強度季節(jié)動態(tài)變化明顯。兩個樣地DM、SH的轉化酶和過氧化氫酶季節(jié)動態(tài)變化規(guī)律相似，轉化酶春冬較高，夏秋較低；過氧化氫酶活性春季最低，冬季活性最高。多酚氧化酶、脲酶和呼吸強度季節(jié)動態(tài)變化規(guī)律不相似，輕度退化樣地DM多酚氧化酶、脲酶活性和呼吸強度春秋較高，夏冬較低。重度退化樣地SH多酚氧化酶活性夏冬交高，春秋較低；脲酶活性季節(jié)夏秋較高，冬春較低；呼吸強度夏季最大。輕度退

4、化樣地DM土壤酶活性要高于重度退化樣地SH，兩個樣地呼吸作用沒有顯著的差異。 (3)土壤養(yǎng)分和含水量的季節(jié)動態(tài)變化規(guī)律明顯，而PH動態(tài)變化不明顯。土壤全碳和全氮含量夏季高，冬季低；全磷和全鉀含量則冬季較高。土壤含水量春季較高，冬季最低。輕度退化樣地DM的全碳、全氮、全磷及土壤含水量均要高于重度退化樣地SH，而在土壤全鉀含量和PH上兩個樣地沒有顯著性差別。 (4)首次運用分子生物學方法對內蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物進行了研

5、究，添補了國內外學者未對此進行研究的空白。對于內蒙古荒漠草原土壤，用試劑盒提取DNA方便快速，提取的DNA可以進行后續(xù)的分子生物學分析。根據(jù)DGGE圖像中帶型數(shù)目和亮度的數(shù)字化結果分析，春、秋季微生物多樣性最大，冬、夏季微生物多樣性較低。輕度退化樣地DM細菌的多樣性指數(shù)要高于重度退化的樣地SH。 (5)根據(jù)分子生物學研究結果和系統(tǒng)進化樹分析發(fā)現(xiàn)，內蒙古荒漠草原主要有3大類細菌種類組成：變型菌門、擬桿菌門和酸桿菌門。在克隆的16條