珍稀瀕危植物白皮松土壤微生物多樣性研究.pdf

1、白皮松(Pinus bunging Zucc．et Endl)為東亞唯一的三葉松，特產(chǎn)我國(guó)，是珍稀的樹種之一。白皮松喜光，耐寒、耐旱、耐瘠薄，能在多種立地條件下生長(zhǎng)，既是很好的荒山造林樹種，也是古老而珍貴的園林綠化樹種，其種子、樹干、樹皮、果球和鱗、木材等具有多種用途，而且白皮松對(duì)二氧化硫、氟化氫及煙塵污染有較強(qiáng)的抗性，是工礦區(qū)營(yíng)造環(huán)境保護(hù)樹林的特有樹種。土壤微生物多樣性研究，是陸地生態(tài)系統(tǒng)多樣性研究的重要組成部分。保持基本的生態(tài)過(guò)程和

2、生命維持系統(tǒng)是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，微生物多樣性是地球生物多樣性和復(fù)雜森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能上占有十分重要的地位。因此，開展白皮松土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)分布和物種多樣性研究，對(duì)其土壤微生物菌落結(jié)構(gòu)和多樣性的了解將有助于更好深入探討白皮松土壤微生物的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)白皮松保護(hù)、西部生態(tài)環(huán)境建設(shè)、生物多樣性保護(hù)與研究等都有非常積極、重要的科學(xué)理論與實(shí)踐意義。 本研究應(yīng)用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)對(duì)白皮松不

3、同生境的土壤微生物多樣性進(jìn)行了分析探討，包括土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的物種組成、生態(tài)特征分析、土壤微生物多樣性與環(huán)境因子的關(guān)系等。研究結(jié)果如下： (1) 白皮松土壤微生物群落的種屬組成 A皮松林下土壤微生物共計(jì)16個(gè)科20個(gè)屬。其中，細(xì)菌11科12屬；放線菌2科2屬；真菌3科6屬。通過(guò)對(duì)不同生境的土壤微生物進(jìn)行調(diào)查，小隴山白皮松林土壤細(xì)菌組成中，分解能力強(qiáng)的細(xì)菌占很大比例，微球菌屬(Mticrococcus)、芽孢桿菌屬(Ba

4、cillus)為該地優(yōu)勢(shì)菌屬，土壤桿菌屬(Agrobacterium)、假單孢菌屬(Pseudomonas)、硝化桿菌屬(Nitrobacter)，普遍出現(xiàn)在各樣地中，其中假單孢菌屬(Pseudomonas)出現(xiàn)在天水取樣地，在洛壩地區(qū)未見(jiàn)其分布。放線菌數(shù)量和種屬因樣地環(huán)境條件等的不同差異很大。就整個(gè)采樣區(qū)來(lái)說(shuō)，只有兩個(gè)屬，即：鏈霉菌屬(Streptomyces)和小單孢菌屬(klicrotonDspora)，其中鏈霉菌屬(Strept

5、omyces)為優(yōu)勢(shì)菌屬；而小單孢菌屬(Micromonospora)為該地區(qū)的稀有菌屬。11號(hào)樣地(凈土寺6)真菌最多，14號(hào)樣地(后川)最少。在真菌所有屬當(dāng)中，青霉屬(Penicillium)和曲霉屬(Aspergillum)幾乎在所有樣地內(nèi)出現(xiàn)，分布廣；根霉屬(Rhizopus)次之；木霉屬(Yrichoderma)和毛霉屬(mucor)分別出現(xiàn)在10個(gè)、11個(gè)樣地中；交鏈孢霉屬(Alternaria)只在2號(hào)樣地(凈土寺2)分布

6、。 (2)白皮松土壤微生物的群落分類 本次采樣來(lái)源于天水和隴南兩個(gè)氣候亞區(qū)，利用種類組成特點(diǎn)進(jìn)行相似性和聚類分析，其結(jié)果說(shuō)明了白皮松林下微生物的種類組成與環(huán)境條件有很好的協(xié)調(diào)性。根據(jù)屬水平上相似性系數(shù)的層次聚類結(jié)果，基本與群落相似性指數(shù)分析一致：地區(qū)內(nèi)部樣地之間，歐式距離相對(duì)較小，群落的相似性較大。但是凈土寺2號(hào)樣地相對(duì)獨(dú)立，與其他各采樣地的關(guān)系比較疏遠(yuǎn)。同一地區(qū)不同樣地的微生物群落相似性較高，但由于其外部環(huán)境等因素的不

7、同相似度又有所不同。 (3)白皮松土壤微生物群落多樣性研究 運(yùn)用豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)對(duì)不同生境的土壤微生物進(jìn)行分析比較，結(jié)果表明，分布在20個(gè)樣地的微生物各自組成了相應(yīng)的群落，群落內(nèi)屬的種類、數(shù)量組成、多樣性、均勻性等都是不同的。多樣性指數(shù)之間具有較高的相關(guān)性，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度與多樣性指數(shù)呈高度負(fù)相關(guān)。就整體情況而言，多樣性指數(shù)凈土寺地區(qū)>洛壩地區(qū)>保護(hù)區(qū)。 (4)土壤微生物多樣性與環(huán)境因子的關(guān)系

8、 土壤微生物多樣性與土壤有機(jī)質(zhì)之間存在中度相關(guān)關(guān)系；與水分之間的關(guān)系表現(xiàn)為弱的相關(guān)關(guān)系，與植物群落呈負(fù)的弱相關(guān)。在研究土壤微生物的時(shí)空分布中發(fā)現(xiàn)，土壤微生物現(xiàn)物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、和均勻度指數(shù)隨海拔升高，都呈緩慢下降趨勢(shì)，并且在不同地區(qū)下降趨勢(shì)略有差別。隨著群落向成熟階段的發(fā)育，土壤微生物的多樣性趨于增加。土壤微生物除了受土壤本身性質(zhì)、植被、海拔等因素影響外，還要受到其他因素如人為干擾的影響，依據(jù)地上部分受干擾的不同程度將樣地分為