岩石-土壤-四川牡丹元素迁移体系中的微生物效应
发布时间：2022-01-27 00:07
[目的]研究四川牡丹岩土环境背景以及微生物在元素迁移过程中的作用,为了解营养元素的表生地球化学行为规律及微生物在元素迁移体系中的作用提供理论依据。[方法]利用ICP-OES测定四川牡丹生境母岩、土壤以及种子的大量（P,S,K,Ca,Na,Mg,Al）、微量（Fe,Mn,Cu）营养元素含量,同时利用Illumina高通量测序技术测定根际土壤中细菌、真菌的组成和结构。[结果]（1）四川牡丹生长土壤以弱碱富钙为主要特征,元素组成基本保留了母岩特征;（2）元素从母岩到土壤中的迁移富集系数排序为:Ca>Na>S>P>Mg>K>Al>Fe>Mn>Cu,植物吸收系数排序为:P>S>K>Cu>Mg>Ca>Na>Mn>Fe>Al;（3）碱土金属淋溶率和铝铁率对土壤细菌的多样性（Alpha）影响显著,但对真菌的影响不显著;（4）P,Mn的迁移主要受母岩控制,而Ca,Mg,Fe,S等元素的迁移富集受到了微生物的影响。[结论]细菌和真菌在元素迁移体系中的作用相似,主要参与Fe,S,Mg,Ca的相关反应过...
【文章来源】：水土保持通报. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
岩石、土壤、植物种子的元素组成特征
碱土金属淋溶率与细菌的拟杆菌门(Bacteroidetes)、Epsilonbacteraeota呈高度正相关,与硝化螺旋菌门(Nitrospirae)呈负相关,这三类细菌多具有与硝化相关的代谢途径(见表5)。铝铁率与真菌的座囊菌纲(Dothideomycetes)相关性显著,铝化系数与盘菌纲(Pezizomycetes)和伞菌纲(Agaricomycetes)相关性显著。上述菌类均是根际土壤中的优势菌种[16]。表5 土壤风化淋溶率与微生物相关性 项 目 细菌门 真菌纲 Bacteroidetes Epsilonbacteraeota Nitrospirae Leotiomycetes Dothideomycetes Pezizomycetes Agaricomycetes 碱金属淋溶率 0.374 0.194 -0.481 0.780 0.475 -0.766 -0.627 碱土金属淋溶率 0.921* 0.980* -0.888* 0.691 -0.833 0.203 0.394 铝铁率 -0.781 -0.878 0.552 -0.368 0.963* -0.423 -0.486 铝化系数 0.039 0.147 -0.072 0.584 -0.244 0.881* 0.911* 注:*表示在0.05水平显著相关。
四川牡丹生长土壤以弱碱积钙为主要特征。母岩钙含量低,不足以形成高钙土壤。其分布区少雨干燥的气候特点(年干燥度约1.6～2.5)或为土壤钙化提供条件[13]。除Ca在土壤中发生大量积聚外,K,Na,Mg相对于Al均发生轻微的富集。一方面,四川牡丹生长区受焚风效应影响,在高水分蒸发状态下,盐分可随着土壤毛细管道上移并在表土层积聚,这一现象易发生在干旱、半干旱及半湿润区[24]。另一方面,土壤中的盐基组分可能存在外源输入。四川牡丹生长区属于青藏高原东南缘,构造抬升导致山体破碎,河谷谷坡陡峭,水土流失严重,初期风化产物在重力及流水作用下堆积于谷坡凹陷或坡度减缓处发育成壤是植被发展的基础[25],谷坡上部土体及岩体经风化淋失的元素同样易在此汇集沉淀[26],最终可在植被、气候等作用下形成盐基组分的富集。相比于一般的植物吸收顺序,Cu较之Ca,Mg,Na位置较靠前,但4者含量均在正常范围内。图3 微生物与元素网络关系图
【参考文献】：
期刊论文
[1]四川牡丹根际微生物及种子内生菌组成[J]. 冯玮娜,彭培好. 东北林业大学学报. 2020(01)
[2]四川牡丹种实性状与环境因子的关系[J]. 周晓慧,王娟,刘贤安,彭培好,马振峰,郭海燕. 东北林业大学学报. 2018(09)
[3]干旱河谷植物生态适应与植被恢复[J]. 王会儒,陈国鹏,王飞,曹秀文,郭星. 西北林学院学报. 2015(05)
[4]土壤微生物铁循环及其环境意义[J]. 胡敏,李芳柏. 土壤学报. 2014(04)
[5]土壤-微生物-植物系统中矿物风化与元素循环[J]. 朱永官,段桂兰,陈保冬,彭新华,陈正,孙国新. 中国科学:地球科学. 2014(06)
[6]土壤生态系统微生物多样性-稳定性关系的思考[J]. 贺纪正,李晶,郑袁明. 生物多样性. 2013(04)
[7]典型生境重要地球元素循环的微生物驱动机制——第77期“双清论坛”综述[J]. 杨海花,东秀珠,黄力,连宾,温明章. 中国科学基金. 2013(03)
[8]新疆特殊生境岩石内生细菌末端限制性片段长度多态性技术分析[J]. 牟文婷,张涛,孙建,曾军,徐赢华,吴尊凤,胡雯,娄恺. 微生物学报. 2012(03)
[9]崂山山顶风化坑化学风化过程的岩石化学与矿物学证据[J]. 王为,周尚哲,李炳元,林志海,刘志鹏,黄日辉,赖宜讯,陈科景. 第四纪研究. 2012 (01)
[10]东天山地区土壤中碱性障与元素分布的关系[J]. 杨帆,刘华忠,张华,孔牧,邓艳龙,周海涛. 物探与化探. 2011(04)
硕士论文
[1]基于微地形下的紫色砂岩和泥岩土壤剖面分异特性研究[D]. 吴涌泉.西南大学 2010
本文编号：3611375
【文章来源】：水土保持通报. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
岩石、土壤、植物种子的元素组成特征
碱土金属淋溶率与细菌的拟杆菌门(Bacteroidetes)、Epsilonbacteraeota呈高度正相关,与硝化螺旋菌门(Nitrospirae)呈负相关,这三类细菌多具有与硝化相关的代谢途径(见表5)。铝铁率与真菌的座囊菌纲(Dothideomycetes)相关性显著,铝化系数与盘菌纲(Pezizomycetes)和伞菌纲(Agaricomycetes)相关性显著。上述菌类均是根际土壤中的优势菌种[16]。表5 土壤风化淋溶率与微生物相关性 项 目 细菌门 真菌纲 Bacteroidetes Epsilonbacteraeota Nitrospirae Leotiomycetes Dothideomycetes Pezizomycetes Agaricomycetes 碱金属淋溶率 0.374 0.194 -0.481 0.780 0.475 -0.766 -0.627 碱土金属淋溶率 0.921* 0.980* -0.888* 0.691 -0.833 0.203 0.394 铝铁率 -0.781 -0.878 0.552 -0.368 0.963* -0.423 -0.486 铝化系数 0.039 0.147 -0.072 0.584 -0.244 0.881* 0.911* 注:*表示在0.05水平显著相关。
四川牡丹生长土壤以弱碱积钙为主要特征。母岩钙含量低,不足以形成高钙土壤。其分布区少雨干燥的气候特点(年干燥度约1.6～2.5)或为土壤钙化提供条件[13]。除Ca在土壤中发生大量积聚外,K,Na,Mg相对于Al均发生轻微的富集。一方面,四川牡丹生长区受焚风效应影响,在高水分蒸发状态下,盐分可随着土壤毛细管道上移并在表土层积聚,这一现象易发生在干旱、半干旱及半湿润区[24]。另一方面,土壤中的盐基组分可能存在外源输入。四川牡丹生长区属于青藏高原东南缘,构造抬升导致山体破碎,河谷谷坡陡峭,水土流失严重,初期风化产物在重力及流水作用下堆积于谷坡凹陷或坡度减缓处发育成壤是植被发展的基础[25],谷坡上部土体及岩体经风化淋失的元素同样易在此汇集沉淀[26],最终可在植被、气候等作用下形成盐基组分的富集。相比于一般的植物吸收顺序,Cu较之Ca,Mg,Na位置较靠前,但4者含量均在正常范围内。图3 微生物与元素网络关系图
【参考文献】：
期刊论文
[1]四川牡丹根际微生物及种子内生菌组成[J]. 冯玮娜,彭培好. 东北林业大学学报. 2020(01)
[2]四川牡丹种实性状与环境因子的关系[J]. 周晓慧,王娟,刘贤安,彭培好,马振峰,郭海燕. 东北林业大学学报. 2018(09)
[3]干旱河谷植物生态适应与植被恢复[J]. 王会儒,陈国鹏,王飞,曹秀文,郭星. 西北林学院学报. 2015(05)
[4]土壤微生物铁循环及其环境意义[J]. 胡敏,李芳柏. 土壤学报. 2014(04)
[5]土壤-微生物-植物系统中矿物风化与元素循环[J]. 朱永官,段桂兰,陈保冬,彭新华,陈正,孙国新. 中国科学:地球科学. 2014(06)
[6]土壤生态系统微生物多样性-稳定性关系的思考[J]. 贺纪正,李晶,郑袁明. 生物多样性. 2013(04)
[7]典型生境重要地球元素循环的微生物驱动机制——第77期“双清论坛”综述[J]. 杨海花,东秀珠,黄力,连宾,温明章. 中国科学基金. 2013(03)
[8]新疆特殊生境岩石内生细菌末端限制性片段长度多态性技术分析[J]. 牟文婷,张涛,孙建,曾军,徐赢华,吴尊凤,胡雯,娄恺. 微生物学报. 2012(03)
[9]崂山山顶风化坑化学风化过程的岩石化学与矿物学证据[J]. 王为,周尚哲,李炳元,林志海,刘志鹏,黄日辉,赖宜讯,陈科景. 第四纪研究. 2012 (01)
[10]东天山地区土壤中碱性障与元素分布的关系[J]. 杨帆,刘华忠,张华,孔牧,邓艳龙,周海涛. 物探与化探. 2011(04)
硕士论文
[1]基于微地形下的紫色砂岩和泥岩土壤剖面分异特性研究[D]. 吴涌泉.西南大学 2010
本文编号：3611375
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3611375.html
