時(shí)間:2019年10月11日 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
摘要指出了土壤細(xì)菌群落是土壤微生物的主要跟組成成分,是地生態(tài)系統(tǒng)中球化學(xué)循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力,可有效地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)及能量流動(dòng).介紹了目前我國(guó)土壤細(xì)菌群落的研究進(jìn)展,主要包括群落組成結(jié)構(gòu)及研究方法和彩響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的因素,同時(shí)對(duì)森林土壤微生物學(xué)生態(tài)學(xué)目前的研究現(xiàn)狀及未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望.
關(guān)鍵詞:土壤微生物土壤細(xì)菌,群落結(jié)構(gòu)
1引言
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要載體,是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的源頭所在.土壤微生物則是森林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī),是物質(zhì)循環(huán)利用的核心所在.細(xì)菌占據(jù)了土壤微生物大部分的組成并且多樣性十分豐富,同時(shí)細(xì)菌又是陸地生態(tài)系統(tǒng)中球化學(xué)循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力,能夠快速高效地分解與轉(zhuǎn)化有機(jī)、營(yíng)養(yǎng)等物質(zhì)巧,影響植物對(duì)養(yǎng)分的獲取和土壤肥力。
2土壤細(xì)菌群落研究進(jìn)展
2.1土擅細(xì)菌群落組成
士壤細(xì)菌群落是土壤微生物中數(shù)目最多、分布最廣且成分最豐富的微生物之一.酸桿菌門是基于分于生態(tài)學(xué)研究而發(fā)現(xiàn)的新細(xì)菌類群,存在于許多生境中并且在士壤細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng)中占有重要的位置,有研究表明酸桿菌最高能占土壤細(xì)菌總量的50%[5]酸桿菌細(xì)菌的特點(diǎn)是寡營(yíng)養(yǎng)、嗜酸,以及難培養(yǎng)等特點(diǎn),在極端環(huán)境、受污染的環(huán)境以及廢水環(huán)境中仍存在[6]0Sul現(xiàn),酸桿菌在有機(jī)碳含量低的士壤中適宜生存。
Naether也發(fā)現(xiàn)酸桿菌與土壤中的有機(jī)碳存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系.此外梅拔梯度影響酸桿菌門的分布還有待商議,Shen[g]認(rèn)為海拔梯度對(duì)酸桿菌門沒(méi)有明顯影響.Zhang等問(wèn)則認(rèn)為海拔梯度對(duì)不同酸桿菌門下的類群有著不同的影響.酸桿菌不僅能對(duì)植物殘?bào)w降解起到重要作用還具有一定的光合能力,同時(shí)還參與了鐵和碳化合物的循環(huán)與代謝過(guò)程[11]。
變形菌門細(xì)菌均為革蘭民陰性細(xì)菌,其形態(tài)和樣貌變化很多.變形菌門是整個(gè)細(xì)菌域中最為龐大的一個(gè)類群,廣泛存在于各種環(huán)境中,遺傳多樣性極為豐富,這是變形菌門覆蓋面極廣的重要原因。變形菌門細(xì)菌有好氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌,有自養(yǎng)型和異養(yǎng)型細(xì)菌,所以變形菌類的物種在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域都有很高的應(yīng)用價(jià)值,并被廣泛應(yīng)用于植物病蟲(chóng)害的防治、工農(nóng)業(yè)廢水的處理以及士壤修復(fù)的功能等[1Z.13J。
2.2土壤細(xì)菌群落研究方法
土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的差異和變化規(guī)律也能反映土壤現(xiàn)狀及變化趨勢(shì),可用來(lái)指示土壤生態(tài)功能,衡量土壤環(huán)境治理的效果。目前許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)影響土壤微生物群落的關(guān)鍵因于時(shí),而土壤細(xì)菌群落是土壤環(huán)境中的微生物的重要組成,所以發(fā)現(xiàn)影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的環(huán)撞因子極為重要.隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)士壤細(xì)菌研究的方法日益多樣。
傳統(tǒng)意義的細(xì)菌研究方法又被稱為平板培養(yǎng)法,其原理是將土壤中可以培養(yǎng)的微生物對(duì)不同元素培養(yǎng)基的篩選進(jìn)行分離繁殖,接著依照微生物的菌落數(shù)量和形態(tài)來(lái)計(jì)算并測(cè)量出土壤中土壤微生物的數(shù)目和類:"1.這種方式的操作簡(jiǎn)便,能有效的節(jié)約時(shí)間成本和支出,然而在選擇良好的培養(yǎng)基和嚴(yán)格的培養(yǎng)條件上有一定程度的限制性.楊喜回等[16]應(yīng)用傳統(tǒng)的稀釋平板測(cè)定了微生物量碳、氮,并研究了太行山區(qū)不同植被群落土壤微生物特征.
20年來(lái)分子生物學(xué)技術(shù)高速發(fā)展,在未知微生物范圍內(nèi)已經(jīng)有了越來(lái)越豐富的應(yīng)用,并且建立了以分子系統(tǒng)發(fā)青為根本的研究方法川,如末端限制性長(zhǎng)度多態(tài)性分析法(T-RFL町、熒光原位雜交技術(shù)(FISH)、變性梯度艇膠電泳(PCR-DEEG)法等。這些方法能評(píng)價(jià)并比較不同生態(tài)條件下微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性,例如芳鵬等[18J采用末端限制性長(zhǎng)度多態(tài)性分析法(T-RFLP)對(duì)南磯山濕地典型的植物群落土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
秦華等利用PCR-DEEG技術(shù)研究了雷竹竹種的土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化;劉卡榕叫通過(guò)PCR-DEEG技術(shù)分別比較了位于天目山和玲瓏山的種典型森林人工林的土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu).在科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展的同時(shí),新的測(cè)序方式一高通量測(cè)序技術(shù)在科學(xué)研究中慢慢得到更多的應(yīng)用.高通量測(cè)序技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)細(xì)菌研究方法有了質(zhì)的飛越,具有跨時(shí)期的重要性。
與此同時(shí),深度測(cè)序的性能也是高通量測(cè)序技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)所在.高通量測(cè)序技術(shù)能夠全面系統(tǒng)的分析士壤細(xì)菌的多樣性。現(xiàn)在有很多學(xué)者將高通量測(cè)序技術(shù)運(yùn)用到研究中,喬渺沙等對(duì)關(guān)帝山針葉林土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析朱南之等對(duì)四川省攀枝花市的常綠落葉闊葉混交林的土壤細(xì)菌群落組成和多樣性多了研究.
3影響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)因素
植物群落的結(jié)構(gòu)、組成和多樣性以及植物一微生物群落間的相互作用是由土壤微生物綜合調(diào)控的,是地球生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的主要驅(qū)動(dòng)者E241.土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)組成和多樣性的因素主要由環(huán)境因于和土地利用方式?jīng)Q定.
3.1土壤類型對(duì)土擅細(xì)菌群落的影響
實(shí)際自然環(huán)境中土壤類型多種多樣,不同類型的土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及組成差異較大。許多研究均表明土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主要影響因素是土壤類型。再芳[25J對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)的幾種不同植被類型的林地士壤微生物組成和豐富度、均勻度以及多樣性等進(jìn)行了研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在內(nèi)蒙古的不同林分中土壤微生物的結(jié)構(gòu)組成、種類和豐度均表現(xiàn)出不一致的特性,且這些指標(biāo)在抄草灌叢相較于洶松林地更小。
而其中土壤pH值能直接影響著土壤細(xì)菌豐富度、多樣性以及生物空間分布模式的,pH值通過(guò)影響某些微生物門類的相對(duì)豐度,如酸桿菌門的相對(duì)豐度會(huì)隨著pH值的降低反增加,而放線菌門的相對(duì)豐度卻隨著pH的降低逐漸降叫。而Ding[Z7]利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)我國(guó)神農(nóng)架地區(qū)的常綠闊葉林和落葉闊葉林的士壤細(xì)菌群落研究發(fā)現(xiàn),常綠闊葉林中土壤有機(jī)質(zhì)含量較高導(dǎo)致放線菌門豐度更為豐富,落葉闊葉林中土壤有機(jī)質(zhì)含量較低因此班微菌門的豐度較小,因此在預(yù)測(cè)森林土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)有著十分重要的指示作用。
3.2土地利用方式對(duì)土攘細(xì)菌群嬉影響
不同的士地利用方式包括植被類型、耕作方式以及經(jīng)營(yíng)模式的改變均會(huì)影響土壤結(jié)構(gòu)以及士壤理化特28,進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重影響土壤質(zhì)量、土壤微生物量、土壤細(xì)菌多樣性等相關(guān)特性。姚槐應(yīng)等臼]利用不同方式研究了同林分類型紅壤的微生物群蓓的功能多樣性和結(jié)構(gòu)多樣性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)微生物的多樣性受到土地利用方式的顯著影響。
但是章家思等的研究認(rèn)為土壤微生物生物量和土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)變化并非完全一致口。土地退化和破壞同樣會(huì)導(dǎo)致使土地利用方式改變等對(duì)黃土高原退耕還林天然草地、人工草地、人工林、坡地農(nóng)田的土壤細(xì)菌群落發(fā)現(xiàn)恢復(fù)后的土壤細(xì)菌豐度由放線菌門最多變?yōu)樽冃尉T.
4研究展望
土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的主要載體,土壤細(xì)菌是土壤微生物不可或缺的一部分。目前目前對(duì)士壤細(xì)菌的研究主要集中在土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和土壤細(xì)菌多樣性等方面。隨著對(duì)森林土壤細(xì)菌生態(tài)學(xué)研究的不斷探人,在今后的研究中應(yīng)著重關(guān)注以下幾個(gè)方面.(1)森林土壤細(xì)菌群落的多樣性及功能結(jié)構(gòu)研究.不同的土壤細(xì)菌群落在土壤微生物中有著不同的功能結(jié)構(gòu),但目前的研究對(duì)其在土壤中拾摸著怎么樣的功能性研究還是有所欠缺的,還需要我們進(jìn)一步研究.(2)深入開(kāi)展環(huán)境因子對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響,在森林土壤的重要生態(tài)過(guò)程付日等元素循環(huán))均與微生物的代謝活動(dòng)有關(guān)。因此,環(huán)境因子如植被、溫度、不同時(shí)間或空間的不同對(duì)土壤細(xì)菌從生態(tài)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)土壤生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和整體性。
土壤方向論文投稿知識(shí):土壤修復(fù)研究論文發(fā)表哪些期刊
《生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)》(雙月刊)(原《農(nóng)村生態(tài)環(huán)境》)創(chuàng)刊于1985年,是全國(guó)性學(xué)術(shù)期刊,主要讀者對(duì)象:從事生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)安全研究以及農(nóng)林、自然資源開(kāi)發(fā)等相關(guān)專業(yè)的科研、教學(xué)、管理人員。征收的土壤修復(fù)方向論文有:微生物燃料電池在土壤修復(fù)中的應(yīng)用與前景,植物與微生物對(duì)石油污染土壤修復(fù)的影響,3種表面活性劑對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥污染場(chǎng)地土壤的增效洗脫修復(fù)效應(yīng)等,需要發(fā)表這方面論文作者可以隨時(shí)咨詢我們的編輯老師。