土壤质地对自养固碳微生物及其同化碳的影响

发布时间：2017-08-09 04:22

  本文关键词：土壤质地对自养固碳微生物及其同化碳的影响

  更多相关文章： 土壤质地 固碳自养微生物 CO同化 cbbL基因 多样性 群落结构

【摘要】：自养微生物可同化大气中的CO2并将其转化为土壤有机碳,对提高农田土壤的碳吸收和碳储存有重要意义,然而土壤质地对自养固碳微生物功能种群及其同化碳的影响机制还不清楚.本研究选取亚热带地区同一母质发育而成的两种质地水稻土壤(壤质黏土和砂质黏壤土),通过~(14)C-CO2连续标记技术结合室内模拟培养实验,探讨土壤质地对自养微生物同化碳(~(14)C-SOC)、自养微生物截留碳(~(14)C-MBC)和自养微生物可溶性碳(~(14)C-DOC)的影响.以固碳功能基因(cbb L基因)作为指示基因,结合PCR和克隆测序技术,分析不同质地土壤自养固碳微生物群落结构和多样性的差异.结果表明,壤质黏土~(14)C-SOC、~(14)C-MBC和~(14)C-DOC平均含量分别为133.81、40.16和8.10 mg·kg-1,均显著高于砂质黏壤土~(14)C-SOC(104.95 mg·kg-1)、~(14)C-MBC(33.26 mg·kg-1)和~(14)C-DOC(4.18 mg·kg-1)平均含量(P0.05),说明土壤质地显著影响了土壤自养微生物碳同化量以及自养微生物同化碳在土壤中的转化.稀疏曲线、细菌cbb L基因文库覆盖度以及多样性指数分析结果显示壤质黏土固碳细菌群落多样性高于砂质黏壤土.系统发育分析表明,壤质黏土细菌cbb L基因序列与Rhodoblastus acidophilus、Blastochloris viridis、Thauera humireducens、Mehylibium sp.、Variovorax sp.等具有一定的同源性,而砂质黏壤土cbb L基因序列主要与根瘤菌和放线菌同源.可见,土壤质地对自养固碳微生物群落结构和多样性产生了深刻的影响,壤质黏土中较高的黏粒含量、土壤养分含量和阳离子交换量可能有利于维持更高的自养固碳微生物多样性和活性,从而导致不同质地土壤自养微生物碳同化量及其转化存在显著差异.
【作者单位】： 青岛农业大学资源与环境学院;中南林业科技大学生命科学与技术学院;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室;
【关键词】： 土壤质地 固碳自养微生物 CO同化 cbbL基因 多样性 群落结构
【基金】：国家自然科学基金项目(41503081,41430860)
【分类号】：S154.3
【正文快照】： 亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125)自养微生物在农田土壤中广泛分布,它们具有同化CO2并将其转化为土壤有机碳的能力,对调节大气中CO2浓度和提高农田土壤的碳固定有着重要意义[1,2].卡尔文循环(Calvi-Bussham cycle)是自养微生物同化CO2的主要途

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本文编号：643524