鑒于土壤微生物在調(diào)控生物地球化學(xué)過(guò)程和維持生態(tài)系統(tǒng)功能方面的重要作用,對(duì)其空間分布格局及形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)具有十分重要的理論和實(shí)際意義。目前的研究多集中在0-20cm的土壤表層, 而對(duì)于更深層土壤微生物分布的研究較少,特別是大尺度范圍上的研究。已有的研究表明,一些環(huán)境因子,比如pH,土壤物理組成,土壤養(yǎng)分,含水量,溫度等都會(huì)對(duì)微生物分布產(chǎn)生影響,而在大尺度范圍內(nèi),影響微生物剖面分布的因子還有待確定。
為解決上述科學(xué)問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所通過(guò)采集從北到南三個(gè)地區(qū)(海倫,常熟,鷹潭)三種典型稻田土壤剖面(0-100cm),通過(guò)磷脂脂肪酸研究方法(PLFA),研究稻田土壤微生物生物量,多樣性及種群結(jié)構(gòu)隨剖面的變化規(guī)律,進(jìn)而闡明影響這種變化的主要環(huán)境因子。研究人員發(fā)現(xiàn),土壤總微生物生物量和多樣性隨剖面顯著降低,特別是0-40cm深度,但各主要微生物類群(細(xì)菌,真菌,放線菌,革蘭氏陰性細(xì)菌,革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌)生物量隨剖面的變化規(guī)律不同,細(xì)菌和真菌生物量在0-40cm深度顯著降低,然后在40-100cm深度逐漸增加。而放線菌生物量的變化與真菌和細(xì)菌生物量的變化規(guī)律相反。隨著深度的增加,革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的比例增加,而革蘭氏陰性細(xì)菌的比例減少。通過(guò)CCA和相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)地區(qū)和深度對(duì)稻田土壤微生物種群結(jié)構(gòu)都有顯著影響,且深度的影響較大,其中影響微生物種群結(jié)構(gòu)深度變化的環(huán)境因子主要有土壤養(yǎng)分和含水量,而pH,海拔和氣候是影響地區(qū)間微生物種群變化的主要環(huán)境因子。
該研究揭示了稻田土壤微生物生物量,多樣性和種群結(jié)構(gòu)隨剖面的變化規(guī)律,闡明了影響微生物剖面分布格局的主要環(huán)境因子。相關(guān)研究豐富了土壤微生物生物地理學(xué)的理論知識(shí),對(duì)今后農(nóng)田土壤微生物功能研究具有一定指導(dǎo)意義。
該研究結(jié)果已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊GEODERMA (Li et al. Changes in the soil microbial phospholipid fatty acid profile with depth in three soil types of paddy fields in China. 2017 290: 69-74) 上。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)課題“ 典型農(nóng)田土壤微生物分布格局與演替規(guī)律”的資助。

稻田土壤微生物生物量隨剖面的變化規(guī)律

稻田土壤微生物多樣性隨剖面的變化規(guī)律

影響稻田土壤微生物種群結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子分析




