黄河三角洲土壤微生物群落结构对盐生植被演替的响应

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黄河三角洲湿地生态环境的脆弱性近年来得到了许多研究者的重视。土壤微生物具有改善生态系统环境的作用,其分布的地域规律性以及对盐生植被演替的响应规律是近年来研究的热点。黄河三角洲天然形成的能够体现盐生植被演替变化规律的湿地生态系统成为研究土壤微生物群落的重要场所。利用烘干法对不同植被群落下的土壤含水量进行测定,土壤含水量大小为白茅群落土壤含水量>光板地群落土壤含水量>獐茅群落土壤含水量>罗布麻群落土壤含水量>翅碱蓬群落土壤含水量。用土壤电导率(EC值)大小表征不同类型植被下土壤盐分含量,结果为:光板地土壤含盐量>獐茅植被群落和翅碱蓬植被群落下土壤含盐量>白茅植被群落和罗布麻植被群落土壤含盐量。土壤含盐量与植被演替顺序是一致的。利用传统的培养微生物方法表明了随着土壤盐分的降低,土壤中细菌、放线菌的数量都逐渐增加。利用分子生物学技术,以细菌的16SrDNA通用引物扩增以上植被下土壤中的细菌16SrDNA基因,构建16SrDNA克隆文库,对不同盐生植被下的土壤细菌多样性进行了研究。几种植被群落土壤下的微生物均匀度与丰富度趋于一致。光板地土壤中细菌多样性相对最少,随着植被的覆盖,细菌多样性增加。利用CHECK-CHIMERA软件分析检查去除嵌合及怪异序列。利用ClustalW2进行多重分析比对找出OUT,利用Mega5.0软件中的邻接法(Neighbor-Joining)建构系统发育树。研究结果表明,不同盐生植被土壤中的只要细菌有变形细菌门(Proteobacteria),绿屈挠菌门(Chloroflexi),酸杆菌门(Acidobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),浮霉菌门(planctomycetales),放线菌门(Actinobaeteria),厚壁菌门(Firmicutes),疣微菌门(Verrucomicrobia),蓝细菌门(cyanobacteria),异常球菌-栖热菌门菌(Deinococcus-Thermus),其中变形细菌是优势类群。拟杆菌门(Bacteroidetes)是光板地土壤中的优势类群,异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)是光板地土壤中的优势类群,因此我们可将异常球菌-栖热菌门的出现作为土壤环境恶化的标志类群,酸杆菌门(Acidobacteria)在白茅地(轻盐地)和罗布麻地(轻盐地)土壤中所占比例很大。厚壁菌门在重盐地土壤中所占比重稍大,能够抵抗极端环境。研究发现多数土壤微生物表现出一定的地理分布规律。绿弯菌门菌除了在獐茅植被类型土壤中占有较大比例,在其它各个植被土壤中均有较少的分布,并未表现出随植被土壤盐分演替的响应规律,原因是微生物的分布除了受主要因素盐分的影响还受土壤植被根际的影响。应用索伦森相似性指数我们研究了细菌群落结构在盐生植被处于相同的演替阶段时的群落结构,发现当植被处于相同的演替阶段时,微生物的群落结构具有较大的相似性。
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