不同土壤深度對(duì)寧夏石嘴山鹽堿地細(xì)菌菌群多樣性的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 17:19
寧夏自治區(qū)是我國(guó)受到土壤次生鹽漬化危害的重點(diǎn)區(qū)域,然而對(duì)該地區(qū)鹽堿化形成機(jī)制及影響因素的研究資料較少。在寧夏石嘴山地區(qū)采集土壤樣本,采用基于16S rRNA的PCR-DGGE技術(shù)對(duì)不同深度土壤的細(xì)菌群落多樣性和優(yōu)勢(shì)種群進(jìn)行分析,以期從土壤生態(tài)角度探索該地鹽漬化成因及改良措施。帶譜相似性和UPGMA聚類(lèi)結(jié)果表明,表層(D<20 cm)土壤和底層(D>80 cm)土壤樣本中細(xì)菌菌群相似程度較高;而中間層(20 cm<D<80 cm)土壤樣本中細(xì)菌菌群相似程度很低。多樣性指數(shù)分析顯示,隨著地層深度的增加,菌落的豐富度和多樣性均趨于下降;而均勻程度變化幅度不大。對(duì)其中5個(gè)優(yōu)勢(shì)條帶進(jìn)行測(cè)序比對(duì)的結(jié)果表明,該地區(qū)土壤可識(shí)別優(yōu)勢(shì)細(xì)菌菌群為變形細(xì)菌門(mén)Proteobacteria和擬桿菌門(mén)Bacteroidetes,但大部分條帶未可識(shí)別。結(jié)果表明該地區(qū)鹽堿土壤中的細(xì)菌菌群多樣性程度較高,且優(yōu)勢(shì)菌群不盡相同;土壤深度與細(xì)菌菌落多樣性在一定程度上存在線性關(guān)系。為深入研究次生鹽漬化土壤的形成機(jī)制以及影響因素提供理論參考。
【文章來(lái)源】:生態(tài)學(xué)報(bào). 2019,39(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
SrRNA-V3區(qū)電泳結(jié)果M:DL2000Fig.2Theresultsof16SrRNA-V3regionofbacteriaM:L2000為帶相
的可分辨條帶總數(shù)在4—24之間,其中3#樣品的可識(shí)別條帶數(shù)量最多(24條),4#、7#和13#樣品的條帶數(shù)量最少(4條)。不同土壤樣品的DGGE圖譜在遷移率及條帶灰度值方面均存在較大的差異,表明寧夏石嘴山地區(qū)鹽堿地土壤中的微生物多樣性豐富程度非常高,存在大量的細(xì)菌類(lèi)群,并且土壤樣品中細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群不盡相同。并且,不同土壤間具有許多共同的條帶,然而這些公共條帶的強(qiáng)度也不相同,說(shuō)明這些供試土壤之間可能存在一些共有的細(xì)菌類(lèi)型,但是土壤微生物在DNA水平上有明顯差異。圖316SrRNA變性梯度凝膠電泳圖譜和模式圖(由QuantityOne4.6.2軟件生成)Fig.3PCR-DGGEprofilesanditsdigitizedpatterns(byQuantityone4.6.2software)Numbersrepresentthebandsexcised10期水燕等:不同土壤深度對(duì)寧夏石嘴山鹽堿地細(xì)菌菌群多樣性的影響1063
?炯淶南婦?秩旱牟鉅於?較高,多樣性也較高。對(duì)PCR-DGGE圖譜獲得的0/1矩陣進(jìn)行的UPGMA聚類(lèi)結(jié)果(圖4)顯示。從圖中可以看出15個(gè)樣本聚為2個(gè)分支,4#、5#、13#和14#樣本作為第一分支;其余作為第二分支,并且兩大分支之間的距離較遠(yuǎn)。而第二分支內(nèi)部進(jìn)一步聚為2個(gè)亞支。根據(jù)相似性和聚類(lèi)結(jié)果可初步得出結(jié)論:相對(duì)于混合土壤樣品中細(xì)菌菌落多樣性程度而言,不同地層深度土壤樣品之間細(xì)菌群落多樣性程度相對(duì)較高;而根際土壤樣品中細(xì)菌群落多樣性沒(méi)有顯著表現(xiàn)。圖40/1相似性矩陣的UPGMA聚類(lèi)結(jié)果Fig.4TheresultofUPGMAclusteringbasedonthe0/1similaritymatrixofthemicrobiotafromsamplesDiceCo-efficient數(shù)值表示相似性大小;聚類(lèi)圖由軟件NTSYS2.10e繪制;UPGMA:非加權(quán)組平均法unweightedpairgroupmethodwitharithmeticmeans3.5多樣性指數(shù)分析多樣性指數(shù)是利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法測(cè)度群落中物種數(shù)、個(gè)體數(shù)量及各物種均勻程度等方面的常用參數(shù)。Pielou指數(shù)(E指數(shù))用于測(cè)度群落中不同物種多度分布的均勻程度;Shannon指數(shù)(H指數(shù))和豐度指數(shù)(S指數(shù))常用于評(píng)價(jià)群落的多樣性,但前者能體現(xiàn)群落內(nèi)種群數(shù)和種群間個(gè)體分配的均勻性[16]。根據(jù)DGGE圖譜中條帶的數(shù)量與灰度計(jì)算各多樣性指數(shù)結(jié)果如圖5所示。從圖中看出,各土壤樣品之間豐度指數(shù)S指數(shù)在8—17之間,變化較大。然而大概來(lái)說(shuō),隨著地層深度的增加,S值逐步下降,雖在-60cm地層深度豐度值減少較快,但變化幅度較小,顯示土壤細(xì)菌菌群種類(lèi)與地層深度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。Shannon指數(shù)H值在1.8—2.9之間,變化趨勢(shì)與S類(lèi)似,表明多樣性程度?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PCR-DGGE法分析細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性[J]. 湯玲娟,石健,范素素. 南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[2]青藏高原昆侖山埡口不同深度土壤可培養(yǎng)細(xì)菌群落特征研究[J]. 張寶貴,劉曉嬌,吳青柏,劉光琇,陳拓,張威,章高森,伍修錕,鄧友生. 冰川凍土. 2016(03)
[3]寧夏地區(qū)鹽漬化土壤微生物群落的研究現(xiàn)狀及生物改良對(duì)其的影響[J]. 李明,孫兆軍,陳衛(wèi)民,張俊華. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(04)
[4]新疆阿克蘇地區(qū)鹽堿地細(xì)菌類(lèi)群多樣性及優(yōu)勢(shì)菌群分析[J]. 鄭賀云,黎志坤,李超,張鮮姣,胡建偉,朱紅惠. 微生物學(xué)通報(bào). 2012(07)
[5]寧夏引黃灌區(qū)鹽堿地水稻節(jié)水控灌抑鹽效應(yīng)[J]. 張永宏,尹志榮,桂林國(guó),雷金銀,劉富華. 節(jié)水灌溉. 2011(07)
[6]4種鹽生植物抗鹽能力的綜合評(píng)價(jià)[J]. 倪細(xì)爐,岳延峰,田英,彭勵(lì),沈效東. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010(06)
[7]硫磺改良鹽堿土的微生物效應(yīng)研究[J]. 白亞妮,來(lái)航線,溫小玲,李新平. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[8]寧夏紅寺堡揚(yáng)黃灌區(qū)土壤次生鹽漬化改良利用[J]. 王世榮,王長(zhǎng)軍,羅昀. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(24)
[9]河套灌區(qū)土壤次生鹽堿化情況研究及改良措施[J]. 杜占寬. 內(nèi)蒙古水利. 2009(03)
[10]土壤微生物多樣性的科學(xué)內(nèi)涵及其生態(tài)服務(wù)功能[J]. 林先貴,胡君利. 土壤學(xué)報(bào). 2008(05)
博士論文
[1]鹽漬化極端生態(tài)環(huán)境條件下土壤微生物生態(tài)及放線菌資源[D]. 來(lái)航線.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]鹽堿環(huán)境中放線菌多相分類(lèi)及免培養(yǎng)研究[D]. 李麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3284565
【文章來(lái)源】:生態(tài)學(xué)報(bào). 2019,39(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
SrRNA-V3區(qū)電泳結(jié)果M:DL2000Fig.2Theresultsof16SrRNA-V3regionofbacteriaM:L2000為帶相
的可分辨條帶總數(shù)在4—24之間,其中3#樣品的可識(shí)別條帶數(shù)量最多(24條),4#、7#和13#樣品的條帶數(shù)量最少(4條)。不同土壤樣品的DGGE圖譜在遷移率及條帶灰度值方面均存在較大的差異,表明寧夏石嘴山地區(qū)鹽堿地土壤中的微生物多樣性豐富程度非常高,存在大量的細(xì)菌類(lèi)群,并且土壤樣品中細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群不盡相同。并且,不同土壤間具有許多共同的條帶,然而這些公共條帶的強(qiáng)度也不相同,說(shuō)明這些供試土壤之間可能存在一些共有的細(xì)菌類(lèi)型,但是土壤微生物在DNA水平上有明顯差異。圖316SrRNA變性梯度凝膠電泳圖譜和模式圖(由QuantityOne4.6.2軟件生成)Fig.3PCR-DGGEprofilesanditsdigitizedpatterns(byQuantityone4.6.2software)Numbersrepresentthebandsexcised10期水燕等:不同土壤深度對(duì)寧夏石嘴山鹽堿地細(xì)菌菌群多樣性的影響1063
?炯淶南婦?秩旱牟鉅於?較高,多樣性也較高。對(duì)PCR-DGGE圖譜獲得的0/1矩陣進(jìn)行的UPGMA聚類(lèi)結(jié)果(圖4)顯示。從圖中可以看出15個(gè)樣本聚為2個(gè)分支,4#、5#、13#和14#樣本作為第一分支;其余作為第二分支,并且兩大分支之間的距離較遠(yuǎn)。而第二分支內(nèi)部進(jìn)一步聚為2個(gè)亞支。根據(jù)相似性和聚類(lèi)結(jié)果可初步得出結(jié)論:相對(duì)于混合土壤樣品中細(xì)菌菌落多樣性程度而言,不同地層深度土壤樣品之間細(xì)菌群落多樣性程度相對(duì)較高;而根際土壤樣品中細(xì)菌群落多樣性沒(méi)有顯著表現(xiàn)。圖40/1相似性矩陣的UPGMA聚類(lèi)結(jié)果Fig.4TheresultofUPGMAclusteringbasedonthe0/1similaritymatrixofthemicrobiotafromsamplesDiceCo-efficient數(shù)值表示相似性大小;聚類(lèi)圖由軟件NTSYS2.10e繪制;UPGMA:非加權(quán)組平均法unweightedpairgroupmethodwitharithmeticmeans3.5多樣性指數(shù)分析多樣性指數(shù)是利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法測(cè)度群落中物種數(shù)、個(gè)體數(shù)量及各物種均勻程度等方面的常用參數(shù)。Pielou指數(shù)(E指數(shù))用于測(cè)度群落中不同物種多度分布的均勻程度;Shannon指數(shù)(H指數(shù))和豐度指數(shù)(S指數(shù))常用于評(píng)價(jià)群落的多樣性,但前者能體現(xiàn)群落內(nèi)種群數(shù)和種群間個(gè)體分配的均勻性[16]。根據(jù)DGGE圖譜中條帶的數(shù)量與灰度計(jì)算各多樣性指數(shù)結(jié)果如圖5所示。從圖中看出,各土壤樣品之間豐度指數(shù)S指數(shù)在8—17之間,變化較大。然而大概來(lái)說(shuō),隨著地層深度的增加,S值逐步下降,雖在-60cm地層深度豐度值減少較快,但變化幅度較小,顯示土壤細(xì)菌菌群種類(lèi)與地層深度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。Shannon指數(shù)H值在1.8—2.9之間,變化趨勢(shì)與S類(lèi)似,表明多樣性程度?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PCR-DGGE法分析細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性[J]. 湯玲娟,石健,范素素. 南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[2]青藏高原昆侖山埡口不同深度土壤可培養(yǎng)細(xì)菌群落特征研究[J]. 張寶貴,劉曉嬌,吳青柏,劉光琇,陳拓,張威,章高森,伍修錕,鄧友生. 冰川凍土. 2016(03)
[3]寧夏地區(qū)鹽漬化土壤微生物群落的研究現(xiàn)狀及生物改良對(duì)其的影響[J]. 李明,孫兆軍,陳衛(wèi)民,張俊華. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(04)
[4]新疆阿克蘇地區(qū)鹽堿地細(xì)菌類(lèi)群多樣性及優(yōu)勢(shì)菌群分析[J]. 鄭賀云,黎志坤,李超,張鮮姣,胡建偉,朱紅惠. 微生物學(xué)通報(bào). 2012(07)
[5]寧夏引黃灌區(qū)鹽堿地水稻節(jié)水控灌抑鹽效應(yīng)[J]. 張永宏,尹志榮,桂林國(guó),雷金銀,劉富華. 節(jié)水灌溉. 2011(07)
[6]4種鹽生植物抗鹽能力的綜合評(píng)價(jià)[J]. 倪細(xì)爐,岳延峰,田英,彭勵(lì),沈效東. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010(06)
[7]硫磺改良鹽堿土的微生物效應(yīng)研究[J]. 白亞妮,來(lái)航線,溫小玲,李新平. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[8]寧夏紅寺堡揚(yáng)黃灌區(qū)土壤次生鹽漬化改良利用[J]. 王世榮,王長(zhǎng)軍,羅昀. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(24)
[9]河套灌區(qū)土壤次生鹽堿化情況研究及改良措施[J]. 杜占寬. 內(nèi)蒙古水利. 2009(03)
[10]土壤微生物多樣性的科學(xué)內(nèi)涵及其生態(tài)服務(wù)功能[J]. 林先貴,胡君利. 土壤學(xué)報(bào). 2008(05)
博士論文
[1]鹽漬化極端生態(tài)環(huán)境條件下土壤微生物生態(tài)及放線菌資源[D]. 來(lái)航線.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]鹽堿環(huán)境中放線菌多相分類(lèi)及免培養(yǎng)研究[D]. 李麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3284565
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