沙漠生物结皮微生物的筛选及其结皮作用研究

发布时间：2020-04-24 08:54

【摘要】：微生物结皮是生物土壤结皮(Biological Soil Crust)的初级阶段。有研究表明,部分微生物具有一定的促进生物结皮形成的作用。本研究从“宁夏黄河东岸防沙治沙林业工程”中卫项目区中结皮发育良好的固沙地点取样(36°31’N,110°08’E),分别选择1年草方格固定区、5年草方格固定区、10年草方格固定区以及中卫固沙林场作为样地,样地均分布在包兰铁路两侧。从样品中分离可促进生物结皮形成的微生物,并测定其促进生物结皮形成作用,结果如下:1、从沙结皮样品中共分离出的631株细菌,经过复筛后获得2株具有生物结皮形成作用的菌株,分别编号为ZX1和ZX16。经多次实验表明,ZX1和ZX16菌液均可形成较为稳固的结皮块。经16SrRNA鉴定,ZX1和ZX16均为巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)。2、通过发酵优化实验结果表明:ZX1的最适生长温度为38~°C,ZX1的最佳碳源、氮源、无机盐分别为葡萄糖、酵母粉、FeSO_4,采用优化后的培养基可使菌数增加15%;ZX16的最适生长温度为36~°C,ZX16的最佳碳源、氮源、无机盐分别为葡萄糖、牛肉膏、FeSO_4,采用优化后的培养基后可使菌数增加21%。3、通过实验结果表明:ZX1与ZX16的生物结皮形成作用并无显著性差异(p0.05),ZX1和ZX16的生物结皮形成作用与菌液量呈正相关,将两株菌分别加入到沙子中,9 d后其促进生物结皮形成效果最显著。结论:ZX1和ZX16均具有一定的生物结皮形成作用,且较为稳定。本实验对于人工沙漠生物结皮的构建奠定了一定的基础。
【图文】：

2019 届硕士学位论文 第二章 第二章 实验材料与方法区概括及土壤取样概况研究区域主要在宁夏回族自治区中卫市沙坡头地区的腾格里110°08’E)。该地区年平均气温为 9.0°C，极低温为-24.1°C，极高 3,328 h，降水量为年平均为 213.1 毫米（1956-2016）年蒸发量 3.1 m/s，年平均沙尘暴天数为 64 d[50-51]，多数沙丘为移动沙丘，定沙丘，固定沙丘上覆盖有少量生物结皮，治沙林区中以灌木和上无结皮形成，以沙生植物为主要植被如沙蒿，梭梭等。取样地

本实验于 2018 年 4 月 15 日选取“宁夏黄河东岸防沙治沙林业工程”中卫项目区中结皮发育良好的固沙地点进行取样，分别选择 1 年草方格固定区、5 年草方格固定区、10 年草方格固定区以及中卫固沙林场作为样地，每种样地面积均在 500 公顷以上，均分布在包兰铁路两侧，每块样地设置 5 个 1 m×1 m 的样方，间隔为 20 m，每个样方按照五点取样法进行取样，分别采集结皮上层以及结皮下层流动沙。结皮上层的取样是以结皮形成的自然厚度为取样深度，，使用直径为 50 mm，高为 50 mm 的环刀原状采集结皮样品，在尽量不破坏其结皮结构的情况下混合后装入做好标签的自封袋中封存；结皮下层流动沙的取样以结皮上层采集结束后，使用直径为 50 mm，高为 50 mm 的环刀采集结皮下层深度为 0~10 cm 的流动沙，混合后装入做好标签的自封袋中封存。24 h 内将所有样品带回实验室，于 4°C 冰箱保存。本实验中所使用的沙子均采集于宁夏回族自治区中卫市沙坡头地区腾格里沙漠流动沙丘上，流动沙丘上没有形成生物结皮，沙生植物极少，营养物质含量不足以供微生物及植物大量生长，尽可能的减少由沙子带来的对于本实验的影响。
【学位授予单位】：北方民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S154.3

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本文编号：2638772