东北黑土不同土壤利用方式下微生物群落的变化特征

发布时间：2017-12-25 06:28

  本文关键词：东北黑土不同土壤利用方式下微生物群落的变化特征　出处：《东北农业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：东北黑土在我国粮食生产上占有重要位置,是我国重点保护的土壤生态资源。近年来东北黑土区垦殖面积不断扩大,施肥过量等问题不断出现,造成了黑土资源快速衰退情况。土壤微生物的生存主要依赖于土壤生态环境,在土壤结构中是极其重要的组成元素。土壤环境的组成结构相当复杂,主要取决于土壤微小区域生态环境的差异和土壤微生物多样性。土壤利用管理方式的不同是直接影响微生物群落结构发生变化的影响因子,土壤微生物群落也能间接表达出土壤质量。但长期以来,由于人们对微生物群体了解程度远不如动植物,又基于多种异地土壤利用类型不同,其土壤微生物群落响应和变化不易分析比较。该长期定位试验弥补了黑土区同一地理位置,相同生态环境下不同土壤利用方式下微生物群落多样性的变化研究,旨在为保护东北黑土可持续利用资源提供理论依据,根据实际需求选择更适合更环保的利用方式来使用宝贵的黑土资源。同时,对于不同利用方式下的东北黑土区微生物群落多样性研究提供相关研究。本文采用土壤微生物稀释平板计数法测定微生物数量,用Biolog ECO微板培养法研究微生物群落生态功能和其对各类碳源利用程度。还采用了定量PCR技术和454高通量测序技术,在分子生物学层次进一步分析土壤微生物群落结构变化,分析土壤微生物中各门类在不同处理之间分布的差异情况,以及土壤微生物群落分布特征的差异变化等。通过对不同土壤利用方式下微生物群落相关分析得出以下结论:(1)稀释平板计数法测的数据分析结果,可培养微生物数量和种类在不同处理间有明显差异性,休闲状态下的土壤环境更适于微生物生存,该种利用方式适合修养贫瘠土地。不同土壤利用方式对可培养微生物生物量会产生显著影响。(2)该结果中裸地处理微生物对碳源利用率最低,化肥+秸秆(NPK+S)处理中微生物群落对碳源利用率高,8个处理当中的微生物群落所利用最高的碳源均为糖类。(3)土壤微生物定量PCR检测结果显示,16S细菌与16S古菌生物量变化显著,而两者存在关系为相互抑制作用。在休闲(Nat)处理中16S细菌数量最高。氨氧化细菌对施入NPK的3个处理较敏感,且地表是否覆盖植被或作物对氨氧化细菌影响不显著。(4)454高通量测序结果显示,改变土壤利用方式后的,土壤微生物群落门类无区别但在门水平上存在不同处理之间的数量差异。得出同地理位置下改变土壤不同利用方式致使原本一致的微生物群落结构及微生物群落代谢结构已经发生了很大变化的结论。综上所述,结果表明相同地理位的东北黑土区土壤改变不同利用方式经数年,土壤微生物数量、微生物群落生态功能、微生物群落结构分布呈显著改变,裸地的利用方式不利于土壤微生物生存且不能高效利用,而休闲的方式可以修复贫瘠土壤而达到养地的目的。对于其他几种利用方式各有利弊,可参考本文试验数据采用适合特定条件的利用方式,达到适度用地,不破坏土壤生态环境,共同保护我国东北黑土的宝贵资源。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S154.3
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本文编号：1331738