東祁連山高寒草地土壤微生物生態(tài)分布及其優(yōu)勢菌的鑒定.pdf

1、本文選取東祁連山四種具有代表性的高寒草地植被類型作為試驗樣地，即珠芽蓼草地(Polygonummeadow)，禾草草地(Grasssteppe)，沼澤草地(Swampmeadow)，嵩草草地(Kobresiameadow)。綜合采用傳統(tǒng)的分離方法和分子微生物生態(tài)學(xué)方法，對土壤中的細菌、真菌、放線菌和細菌生理類群的數(shù)量季節(jié)動態(tài)、垂直動態(tài)、不同草地微生物生態(tài)分布特征以及優(yōu)勢種群等進行了較為系統(tǒng)的研究，結(jié)果如下： 1土壤真菌、細菌、放

2、線菌的分布特征 土壤真菌、細菌、放線菌的生態(tài)分布特征表現(xiàn)為：(1)季節(jié)動態(tài)：微生物總數(shù)量變化的趨勢表現(xiàn)為，5月份微生物的數(shù)量最少，隨著氣溫的上升，微生物數(shù)量也有所增多，各樣地分別在7月和9月達到高峰，11月份有所下降；土壤微生物種群數(shù)量變化表現(xiàn)為，細菌和真菌在7-9月數(shù)量多，放線菌11月份數(shù)量最多。(2)水平動態(tài)：細菌、真菌和放線菌數(shù)量在各草地類型的分布均為禾草草地＞嵩草草地＞珠芽蓼草地＞沼澤草地；禾草草地和沼澤草地間均有極顯著

3、差異(P＜0.01)。(3)垂直動態(tài)：高寒草地微生物數(shù)量的垂直分布規(guī)律表現(xiàn)為：隨著土層的加深，數(shù)量逐漸減少，與土壤微生物的動態(tài)變化一致。土壤微生物多分布在土壤表層與此層牧草根系分布密集，根系分泌物和多枯枝落葉為微生物活動提供了豐富的基質(zhì)有密切關(guān)系。(4)比例：高寒草地土壤中細菌和放線菌占絕對優(yōu)勢，生長期各月份均大于99﹪，且細菌和放線菌所占比例幾乎相當，而真菌數(shù)量只占微生物數(shù)量的0.09﹪-0.72﹪；細菌所占比例在7月達到高峰(56.

4、73～76.59﹪)，11月份為低谷(23.11﹪-37.59﹪)，而放線菌正好與細菌的趨勢相反，且11月份放線菌所占比例(62.14-76.69﹪)明顯高于細菌。生態(tài)環(huán)境的差異造成微生物比例的分布有差異。 2土壤微生物生理類群 高寒草地土壤微生物生理類群數(shù)量分布從多到少依次為，硝酸細菌、氨化細菌、反硝化細菌、好氧固氮菌、芽孢桿菌、嫌氣固氮菌、好氧纖解菌、嫌氣纖解菌，亞硝酸細菌最少。(1)季節(jié)動態(tài)：芽孢桿菌11月份數(shù)量最

5、多，其它生理功能群均以7月或9月為高峰期。(2)水平動態(tài)：草地類型不同，與碳氮循環(huán)有關(guān)的不同生理類群數(shù)量分布也有差異。(3)垂直動態(tài)：與碳氮循環(huán)相關(guān)的主要生理類群中，氨化細菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌、芽胞桿菌、好氧纖解菌，好氧固氮菌基本表現(xiàn)為隨土層深度的增加，數(shù)量減少，這些不同生理功能菌的生態(tài)分布均與其生理特性，如對氧的要求程度相一致，而嫌氣固氮菌、反硝化細菌、嫌氣性纖解菌沒有規(guī)律性。(4)高寒草地的好氧固氮菌和好氧纖解菌數(shù)量均顯著高于嫌

6、氣固氮菌和嫌氣纖解菌，說明好氧菌在高寒草地的自生固氮和纖維素分解中發(fā)揮著主要作用。(5)高寒草地土壤中硝化作用完成徹底。亞硝酸細菌數(shù)量極少，且變化動態(tài)沒有規(guī)律，硝酸細菌的數(shù)量在參與氮素循化的生理類群中占優(yōu)勢，數(shù)量最多。 3土壤優(yōu)勢細菌和特有細菌 四樣地共有13種優(yōu)勢細菌，其中X3和X8為各樣地的絕對優(yōu)勢種群，所占比例為細菌總數(shù)的一半左右，同時樣地不同細菌的種群也有差異，珠芽蓼草地的特有菌為X31，禾草草地的特有菌為X14

7、、X25，沼澤草地的特有菌為X26、X29，嵩草草地的特有菌為X12、X27、X32。對其進行了初步的常規(guī)測定，包括培養(yǎng)性狀、形態(tài)學(xué)特征和染色測定等，初步確定X22為芽孢桿菌(Bacillussp.)。 在常規(guī)鑒定的基礎(chǔ)上，對其中3種優(yōu)勢細菌(X6、X11、X20)，應(yīng)用16SrDNA序列分析、多重比較，繪制了系統(tǒng)發(fā)育學(xué)樹狀圖，初步確定X6菌株為黃質(zhì)菌(Flavobacteriumsp.)，X11和X20菌株為假單胞菌(Pseu

8、domonassp.)。 4土壤優(yōu)勢真菌和特有真菌的鑒定 四樣地優(yōu)勢真菌和特有真菌共有28種，目前鑒定出的有17個屬，其中，鐮刀菌屬有六個種(QLZ2，QLZ9，QLZ15，QLZ18，QLZ22，QLZ25)，青霉有三個種(QLZ5，QLZ12，QLZ14)，黑蔥花霉屬有兩個種(QLZ7，QLZ33)，還有黑根霉(QLZ3)，木霉(QLZ4)，擬青霉(QLZ6)，柱林霉屬(QLZ8)，粘帚霉(QLZ13)，犁頭霉(QL

9、Z16)，側(cè)茁霉屬(QLZ17)，刺孢殼屬(QLZ21)，輪枝菌屬(QLZ23)，細基格孢屬(QLZ27)，小核菌屬(QLZ29)，芽枝孢菌屬(QLZ31)，截盤多孢屬(QLZ34)，色二孢屬(QLZ36)，另外，有一個低等菌(QLZ1)，一個菌待定(QLZ20)，一個菌不產(chǎn)孢(QLZ28)。 低等菌(QLZ1)和鐮刀菌(QLZ2)為各樣地的絕對優(yōu)勢種群，在珠芽蓼草地、禾草草地、沼澤草地和嵩草草地中所占比例分別為71.61﹪、4