【摘要】：目前,大多數(shù)有關(guān)生物多樣性和保護(hù)的研究關(guān)注于大型生物的價(jià)值和重要性,對(duì)微生物的關(guān)注較少,但是由于微生物繁殖速率較快,生物量較多,因此微生物在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)揮著重要的作用。另一方面,土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的最大碳庫(kù),土壤中有機(jī)物的碳礦化在全球碳循環(huán)中占據(jù)著重要的地位,控制著大氣的碳平衡,而在碳礦化過程中,涉及了多種土壤微生物的參與。因此,系統(tǒng)地研究土壤微生物多樣性對(duì)土壤碳礦化的影響是非常有必要的。為了研究微生物多樣性對(duì)土壤碳代謝特征的影響,將龐泉溝闊葉混交林土壤的懸浮液分別稀釋10~(-1)、10~(-3)和10~(-5)倍(D1、D3和D5),并將稀釋后的土壤懸浮液接種在滅菌的土樣中。預(yù)培養(yǎng)六周后,在不同的樣本中加入不同的外加碳源(葡萄糖,纖維素,生物質(zhì)炭),繼續(xù)培養(yǎng)四周。在此期間,通過堿式滴定法,定量PCR,16S rDNA高通量測(cè)序和Biolog ECO板等實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定了不同多樣性梯度下土壤碳礦化速率和碳代謝利用模式的變化。結(jié)果表明:預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后,不同樣本微生物生物量沒有顯著差異,微生物達(dá)到新的平衡,因此微生物生物量對(duì)碳礦化的影響可以排除不計(jì)。D1處理的碳源代謝強(qiáng)度、平均孔顏色變化率(AWCD)和功能多樣性指數(shù)(Shannon、McIntosh和豐富度指數(shù))均顯著高于D5處理。且相關(guān)分析表明,功能多樣性與碳源代謝強(qiáng)度和AWCD呈顯著正相關(guān)。同時(shí),主成分分析(PCA)和單因素方差分析也發(fā)現(xiàn)不同樣本的微生物群落的碳源利用模式也存在差異。對(duì)預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后的土壤進(jìn)行16S rDNA高通量測(cè)序,發(fā)現(xiàn)不同樣本中雖然微生物生物量相似,但是,除ACE外,D1樣本中的微生物群落的物種多樣性指數(shù)均高于D3和D5處理,且D1和D5處理有顯著差異,相關(guān)分析也表明,物種多樣性與碳源代謝強(qiáng)度也呈顯著正相關(guān)。因此,微生物多樣性的降低確實(shí)影響了土壤微生物群落的碳源代謝強(qiáng)度和碳源利用模式,導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)的功能發(fā)生改變。預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后,加入不同的外加碳源,培養(yǎng)28天后,發(fā)現(xiàn)在相同的稀釋梯度下,加入不同的碳源后,不同樣本的碳源利用模式均有顯著差異,同樣,在相同的碳源下,不同稀釋梯度的碳源利用模式也均有顯著差異�？偟膩碚f,微生物的多樣性和外加碳源共同影響了土壤的碳礦化。因此,土壤微生物物種多樣性對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)功能有著極其重要的作用,應(yīng)在森林撫育和管理中重視土壤微生物群落的主要性。
【圖文】：

圖 2.4 不同處理土壤微生物群落代謝主成分分析rincipal component analysis for carbon utilization of soil microbial community in diftreatments相對(duì)有效利用率與稀釋梯度和碳源類型有關(guān)（圖 2.5），碳水化合物類酸類的有效利用率較高（范圍 15.14 %~29.56 %），相反，其他類型碳利用率較低（范圍 4.35%~9.79%）。D1 與 D5 碳水化合物和氨基酸類相有顯著差異（P < 0.05）。圖 2.6）顯示不同處理土壤微生物群落對(duì) 31 種碳源的利用情況存在差率低則說明微生物對(duì)其利用需求減少，高利用率說明微生物對(duì)其需求處理土壤微生物群落高利用率碳源數(shù)（碳源利用率 > 0.04）顯著差異。 處理高利用率碳源分別有 10.67、 9.33 和 6.67 種，，D1 與 D5 處理有顯 D3、D3 與 D5 無顯著差異（P < 0.05）。與 D1 處理相比，D5 處理土

注 A2、B2、G2、E1、F1、G1 、H1:碳水化合物類；A4～F4:氨基酸類；B1～D1、A3:酯類；C2、D2、H2:醇類;G4、H4、E2:胺類;F2、B3～H3:酸類圖2.6 不同稀釋處理土壤微生物碳源利用率熱圖Fig 2.6 Heat map of utilization of the 31 carbon substrates in different dilution soilAB aB aC aC aC aA abB bC bD aD aD aA aAB bBC bC aC aC aA b0.000.050.100.150.200.250
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S154.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 賀紀(jì)正;王軍濤;;土壤微生物群落構(gòu)建理論與時(shí)空演變特征[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2015年20期

本文編號(hào)：2591937