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土壤微生物生长有赖于土壤的肥力水平和环境状况,微生物和土壤肥力之间具有相互促进作用和协同发展的关系。土壤微生物中,以细菌的种类和数量最多。通过对土壤细菌多样性的研究,可以加深人们对细菌和所处土壤环境间相互关系的理解和认识。本文以西北地区土垫旱耕人为土(Earth-cumuli-Orthic Anthrosols)为研究对象,自然风干后研磨过筛,装盆种植小白菜进行拔肥。40天后取出土壤,再次风干后研磨过筛,测其理化性质。对拔肥后的土壤进行施肥处理:处理1(F1)为1/2倍正常施肥量,处理2(F2)为正常施肥量,处理3(F3)为5倍正常施肥量,以不施肥处理作为对照(CK)。氮肥、磷肥和钾肥分别选用尿素、KH2PO4和KCl。控制土壤水分为最大毛管持水量的80%,置于28℃恒温培养箱中避光培养15天。通过直接法提取土壤微生物总DNA,采用琼脂糖凝胶电泳对其进行纯化,以除去腐殖酸等杂质。采用细菌16S rDNA通用引物对(63F/1387R)对细菌16S rDNA片段进行扩增,并将扩增片段与pMD19-T载体进行连接反应,转入大肠杆菌JM109中,通过蓝白斑筛选挑取阳性克隆子,建立土壤细菌16S rDNA克隆文库。通过菌落PCR方法,随机挑取约200个阳性克隆,用pMD19-T载体通用引物M13重新扩增插入的16S rDNA片断,将纯化后的菌落PCR产物分别用Hha I和Rsa I两种限制性内切酶消化。利用α多样性的测度分析RFLP的结果,聚类分析以细菌分布之间的Bray-Curtis相异性测度系数为距离指标,用非加权平均配对法(UPGA)在NTsys 2.10统计软件上进行数据处理。获得如下研究结果:(1)四种处理土壤分别得到146、133、187、170个酶切类型,库容值分别为0.2527、0.3480、0.1845、0.1452。从本试验的样方特征来说,具有一定代表性,可以用来描述土壤中数量庞大的细菌家族的构成特征。(2)采用α多样性的测度对所得数据进行分析,四种处理得到的Menhinck指数分别为10.705、9.3119、13.029、12.465;Pielou均匀度指数为0.9483、0.8545、1.0003、0.9905。种间相遇机率指数(PIE)和物种丰富度等重要指数,其数值由大至小均为适量施肥、过量施肥、对照、低量施肥,说明适量施肥处理土壤中微生物物种丰富度最高,优势度最低,种类分布均匀,构成功能体系较完善的微生物群落,而多个多样性指数的选择确保了实验结果分析的全面性。(3)测序结果可知,大多数菌种为不可培养菌种,而且正常施肥和对照土壤中微生物的进化分布较之二分之一倍正常施肥量和过量施肥更加均匀。本试验中的细菌类群在厚壁菌门、芽单胞菌门、酸杆菌门和变形菌门中皆有分布,可以代表土壤的菌落组成。不同施肥处理下供试土壤优势细菌的分布发生了改变,说明在本试验短期施肥中,土壤细菌多样性对于所处土壤环境变化的反应是灵敏和显著的。