模擬根系分泌物碳輸入對凋落葉分解中微生物群落動態(tài)的影響
發(fā)布時間:2021-08-26 05:03
為深入理解根系分泌物對森林凋落物分解的影響,通過20 d的室內(nèi)培養(yǎng)實驗,在土壤中添加4種不同濃度的人工模擬根系分泌物中活性有機碳復(fù)合物(每克土壤添加0、0.3、0.6和1.2 mg碳),研究活性有機碳輸入對凋落葉分解和微生物群落的影響.結(jié)果顯示,一定濃度模擬根系分泌物碳輸入(每克土壤添加0.6、1.2 mg碳)可引起凋落葉表面微生物數(shù)量特別是真菌數(shù)量的相對增加,并且明顯改變凋落葉分解過程中微生物群落的種類組成,激活一些快速生長的真菌,促進微生物代謝活力,使分解率提高了19.0%-26.2%.根系分泌物碳添加、取樣時間及其二者的交互作用均對凋落葉表面β-葡萄糖苷酶和β-N-乙酰葡糖氨糖苷酶的活性產(chǎn)生顯著影響,隨著分解時間的推進,0.6 mg和1.2 mg碳添加處理能顯著提高這兩種酶的活性.根系分泌物碳添加對凋落葉表面古菌硝化功能基因amoA和細菌硝化功能基因amoA的數(shù)量均無顯著影響,但在分解20 d取樣,0.6 mg碳添加處理能明顯提高固氮功能基因nifH和反硝化功能基因nosZ的數(shù)量.本研究表明一定濃度根系分泌物輸入能夠改變微生物群落組成與數(shù)量,并提高微生物胞外酶活性,加速凋落物分解...
【文章來源】:應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2020,26(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
不同濃度模擬根系分泌物碳添加下凋落葉分解過程中的質(zhì)量剩余率(平均值±標準誤,N=3).
聚類分析顯示,A濃度根系分泌物碳輸入下分解第1、3、5、10天取樣和B濃度處理第1天取樣四川山礬凋落葉表面細菌16S rRNA基因的DGGE圖譜條帶的相似度較高,B濃度處理第3、5、10、20天取樣、C濃度處理5次取樣以及D濃度處理第1、3、5、10天取樣凋落葉表面細菌16S rRNA基因的DGGE圖譜條帶的相似度也較高(圖2a),這幾種樣品分別歸為一類的相似值分別為0.68和0.60(圖2b).凋落葉真菌18S rRNA基因的DGGE圖譜條帶顯示,B濃度處理5次取樣和C濃度處理分解第1天取樣條帶相似度較高;C濃度處理分解第3和5天取樣,第10和20天取樣條帶相似度均較高;D濃度處理下分解第5和10天取樣的條帶歸為一類的相似值為0.77(圖2c,d),表明一定濃度根系分泌物碳輸入能明顯改變凋落葉分解過程中細菌和真菌群落種類組成,并且不同濃度根系分泌物碳輸入對真菌群落的種類組成的改變大于細菌群落.2.3 凋落葉表面微生物數(shù)量特征
根系分泌物碳輸入濃度、取樣時間及其二者的交互作用均對凋落葉表面氮轉(zhuǎn)化功能基因數(shù)量幾乎無顯著影響(P>0.05;取樣時間對nosZ基因影響除外,P<0.01).同一取樣時間,不同碳輸入濃度對凋落葉表面古菌硝化功能基因amo A、細菌硝化功能基因amo A的數(shù)量均無顯著影響,但對固氮功能基因nif H和反硝化功能基因nos Z有一定影響(圖4).分解第5天取樣,D濃度處理下nif H基因數(shù)量明顯小于A濃度條件下,分解第20天取樣,C濃度處理下nif H基因數(shù)量明顯高于A濃度條件下.對于nos Z基因,隨著分解時間的延長,較高濃度的碳輸入(如C、D濃度)下nos Z基因的數(shù)量明顯高于對照.圖4 不同濃度模擬根系分泌物碳添加條件下凋落葉表面N轉(zhuǎn)化功能基因拷貝數(shù)(平均值±標準誤,N=3).
【參考文獻】:
期刊論文
[1]森林根系分泌物生態(tài)學(xué)研究:問題與展望[J]. 尹華軍,張子良,劉慶. 植物生態(tài)學(xué)報. 2018(11)
[2]細根對中亞熱帶森林幾種優(yōu)勢樹種凋落葉分解的影響[J]. 胡凱,王微,陶建平. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2019(03)
[3]穩(wěn)定碳同位素技術(shù)在土壤根際激發(fā)效應(yīng)研究中的應(yīng)用[J]. 袁紅朝,王久榮,劉守龍,祝貞科,葛體達,陳珊,吳金水. 同位素. 2018(01)
[4]凋落物輸入對中亞熱帶不同森林細根生物量及分布的影響[J]. 王微,伍小剛,胡凱,陶建平. 生態(tài)學(xué)報. 2016(11)
[5]模擬根系分泌物C:N化學(xué)計量特征對川西亞高山森林土壤碳動態(tài)和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 梁儒彪,梁進,喬明鋒,徐振鋒,劉慶,尹華軍. 植物生態(tài)學(xué)報. 2015(05)
[6]根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進展與展望[J]. 吳林坤,林向民,林文雄. 植物生態(tài)學(xué)報. 2014(03)
本文編號:3363600
【文章來源】:應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2020,26(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
不同濃度模擬根系分泌物碳添加下凋落葉分解過程中的質(zhì)量剩余率(平均值±標準誤,N=3).
聚類分析顯示,A濃度根系分泌物碳輸入下分解第1、3、5、10天取樣和B濃度處理第1天取樣四川山礬凋落葉表面細菌16S rRNA基因的DGGE圖譜條帶的相似度較高,B濃度處理第3、5、10、20天取樣、C濃度處理5次取樣以及D濃度處理第1、3、5、10天取樣凋落葉表面細菌16S rRNA基因的DGGE圖譜條帶的相似度也較高(圖2a),這幾種樣品分別歸為一類的相似值分別為0.68和0.60(圖2b).凋落葉真菌18S rRNA基因的DGGE圖譜條帶顯示,B濃度處理5次取樣和C濃度處理分解第1天取樣條帶相似度較高;C濃度處理分解第3和5天取樣,第10和20天取樣條帶相似度均較高;D濃度處理下分解第5和10天取樣的條帶歸為一類的相似值為0.77(圖2c,d),表明一定濃度根系分泌物碳輸入能明顯改變凋落葉分解過程中細菌和真菌群落種類組成,并且不同濃度根系分泌物碳輸入對真菌群落的種類組成的改變大于細菌群落.2.3 凋落葉表面微生物數(shù)量特征
根系分泌物碳輸入濃度、取樣時間及其二者的交互作用均對凋落葉表面氮轉(zhuǎn)化功能基因數(shù)量幾乎無顯著影響(P>0.05;取樣時間對nosZ基因影響除外,P<0.01).同一取樣時間,不同碳輸入濃度對凋落葉表面古菌硝化功能基因amo A、細菌硝化功能基因amo A的數(shù)量均無顯著影響,但對固氮功能基因nif H和反硝化功能基因nos Z有一定影響(圖4).分解第5天取樣,D濃度處理下nif H基因數(shù)量明顯小于A濃度條件下,分解第20天取樣,C濃度處理下nif H基因數(shù)量明顯高于A濃度條件下.對于nos Z基因,隨著分解時間的延長,較高濃度的碳輸入(如C、D濃度)下nos Z基因的數(shù)量明顯高于對照.圖4 不同濃度模擬根系分泌物碳添加條件下凋落葉表面N轉(zhuǎn)化功能基因拷貝數(shù)(平均值±標準誤,N=3).
【參考文獻】:
期刊論文
[1]森林根系分泌物生態(tài)學(xué)研究:問題與展望[J]. 尹華軍,張子良,劉慶. 植物生態(tài)學(xué)報. 2018(11)
[2]細根對中亞熱帶森林幾種優(yōu)勢樹種凋落葉分解的影響[J]. 胡凱,王微,陶建平. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2019(03)
[3]穩(wěn)定碳同位素技術(shù)在土壤根際激發(fā)效應(yīng)研究中的應(yīng)用[J]. 袁紅朝,王久榮,劉守龍,祝貞科,葛體達,陳珊,吳金水. 同位素. 2018(01)
[4]凋落物輸入對中亞熱帶不同森林細根生物量及分布的影響[J]. 王微,伍小剛,胡凱,陶建平. 生態(tài)學(xué)報. 2016(11)
[5]模擬根系分泌物C:N化學(xué)計量特征對川西亞高山森林土壤碳動態(tài)和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 梁儒彪,梁進,喬明鋒,徐振鋒,劉慶,尹華軍. 植物生態(tài)學(xué)報. 2015(05)
[6]根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進展與展望[J]. 吳林坤,林向民,林文雄. 植物生態(tài)學(xué)報. 2014(03)
本文編號:3363600
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