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《不同利用方式下羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的PLFA分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第20卷第4期草业学报27-33Vol.20,No.4ACTAPRATACULTURAESINICA2011年8月不同利用方式下羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的PLFA分析1,211*21,211邹雨坤,张静妮,杨殿林,陈秀蓉,张天瑞,赵建宁,赵帅(1.农业部环境保护科研监测所,天津300191;2.甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃兰州730070)摘要:本研究利用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析了不同利用方式对羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的影响。结果表明,不
2、同利用方式下羊草草原土壤微生物群落结构发生显著变化。刈割下表征土壤微生物的PLFA总量显著高于围封和放牧利用,围封条件下PLFA总量最低,相关分析表明,PLFA总量与土壤微生物量碳(熏蒸提取法)极显著正相关。刈割显著提高了土壤细菌含量,围封使土壤中放线菌含量显著增加,土壤中真菌含量在3种利用方式下则无显著变化。刈割样地表征细菌的PLFA量最高,为29.6nmol/g,放牧和围封样地中细菌的含量分别比刈割样地降低了27.8%和49.3%。刈割样地的优势PLFA类型为a15:0,15:0,16:0和18:0,占PLFA总量的64.6%,
3、放牧样地中优势PLFA类型为i15:0,i16:0和18:19t,占PLFA总量的45.6%;围封样地中,优势PLFA类型为a15:0,15:0和i16:0,占PLFA总量的46.3%。关键词:羊草草原;微生物量碳;磷脂脂肪酸中图分类号:S543+.9;S812.29文献标识码:A文章编号:10045759(2011)04002707*土壤微生物是草地生态系统的重要组成部分,是土壤物质循环和能量流动的主要参与者,也是土壤生态系统中最活跃的组分之一,推动着土壤有机质的矿化分解和土壤养分C、N、P、S等的循环与转化,对
4、维持草原生态系统过程和功能具有重要作用。土壤微生物量对土壤条件变化非常敏感,能够快速反映生态系统过程的变化。因此,土壤微生物多样性及其变化作为生态系统功能的敏感指标,能够较好地指示草原生态环境变化和生态系统功[1,2]能的变化。研究土壤微生物多样性对不同利用方式的响应和适应机制,在草原生态系统保护、恢复及重建中[3]具有重要的理论和实践意义。放牧和刈割是草地的主要利用方式,当前,围绕放牧对草地土壤微生物影响的研究较多,主要集中于放牧对[410]土壤微生物区系组成、微生物数量及土壤微生物的时空分布变化等领域。而不同利用方式下土壤微生
5、物多样性及群落结构变化的研究较少,且以往对草地土壤微生物的研究方法多以传统的平板培养为主,根据Amann[11]等的评估,80%~99%的微生物种不可培养或未能得到培养,表明大部分微生物的特征不能用传统的琼脂培养基平板培养技术来描述。磷脂脂肪酸(PLFA)法是一种快速、可靠并可重现的分析土壤微生物群落结构的方法,可用于表征在数量上占优势的土壤微生物群落,包括不可培养微生物,近年来广泛应用于微生物生态学研究[12][13]中。磷脂是所有生物活细胞重要的膜组分,在真核生物和细菌的膜中磷脂分别占约50%和98%,不同的微[14]生物体拥有
6、不同的酶体系使得有些生物个体的特定脂肪酸已经稳定遗传,因此,对于一些微生物来说,其特定[15]的PLFA是唯一的。i12:0,12:0,i14:0,14:0,a15:0,15:0,i15:0,a16:0,i16:0,16:0,17:0,cyc17:0,18:0,[16][17]a18:0和i19:0是代表细菌的PLFA;18:26,9和18:19等一般为真核生物所特有,可以作为表征真菌的[18]PLFA;10甲脂类分子是放线菌的特有脂肪酸。另外,大多数放线菌含有iso或anteiso脂肪酸;cis9为好氧[19]菌特有脂肪
7、酸。[20]羊草(Leymuschinensis)草原是典型草原的主要组成类型,主要分布在我国东北平原、内蒙古高原地带。*收稿日期:20100602;改回日期:20100706基金项目:国家自然科学基金(30770367;31000242)资助。作者简介:邹雨坤(1984),女,陕西定边人,硕士。Email:zouyukun@126.com*通讯作者。Email:dlyang@caas.net.cn28ACTAPRATACULTURAESINICA(2011)Vol.20,No.4不仅是我国北方防御风沙的天然绿色屏障,
8、而且因为草质好、生产力高、适于放牧,是主要的放牧牧场,在我国北[21]方畜牧业生产中占有重要地位。研究不同利用方式下羊草草原土壤微生物生态过程,有助于揭示典型草原土壤微生物的生态分布和土壤微生物群落结构对不同利用方式的响应,为羊草草原