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红树林主要分布在热带和亚热带地区的海岸潮间带。其土壤生境环境具有高盐、高有机质和海陆动态交替等独特特点,因此在生态学上具有重要的意义。近年来,对红树林土壤生态学的研究主要集中在自然资源的探索、开发及其在城市污染物净化中的应用。研究发现,红树林土壤中蕴藏着丰富的功能微生物资源,提供多种生物制品。同时,红树林也是一个城市天然的污染物净化系统,通过土壤微生物的分解和植物本身的吸收作用,达到分解有机物、沉淀重金属、净化污水的效用。 在探索开发红树林土壤微生物资源的研究中,红树林根际土壤还没有得到足够重视。由于植物根部和周围土壤存在物质的动态交换,红树林根际土壤的理化条件明显有别于其他土壤样品,其蕴藏的生物资源也具有明显的特殊性。另外,只有充分认识了红树林根际土壤的微生态,才能更为全面、系统的认识红树林与土壤环境的相互作用,理解其在环境修复中的作用机理。 本硕士论文以位于深圳市区的福田红树林为研究对象,探索了5种红树根际土壤和光滩(对照)的生物酶活性和微生物群落结构。这5种红树包括3种人工引种的红树植物:海莲(Bruguiera sexangula)、木榄(Bruguiear gymnorrhiza)和秋茄(Kandelia candel),以及两种自然生长的红树植物:白骨壤(Avicenniamarina)和海桑(Sonneratia caseolaris)。比较5种生物酶之间的相互关系,测定土壤中可培养微生物的数量,研究酶活性和可培养微生物数量之间的关系,测定细菌和真菌的群落结构,探究不同红树植物根际土壤微生物群落结构之间的差异,同时比较以往红树林土壤微生物多样性研究结果与本实验研究结果之间的异同点。研究的主要结果如下: 1.根际土壤酶活性:我们测定了土壤纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶共5种常见土壤酶的酶活性。结果显示,不同红树根际土壤酶活性差异性大,不同种类的生物酶活性相关性弱,五种酶活性中,只有过氧化氢酶呈现与海岸距离的同步变化。 2.根际微生物数量:细菌数量明显多于真菌数量,不同红树植物根际细菌数量和真菌数量呈显著相关,不同红树植物根际微生物数量差异显著,红树根际土壤微生物数量和酶活性相关性并不显著。 3.微生物群落结构:不同红树植物根际微生物群落结构差异显著,这种差异性真菌大于细菌。在红树植物根际细菌群落结构中,Proteobacteria是所有样品的优势菌群。而在真菌群落结构中无法找到这种共有的优势菌群。引种的红树林(海莲、木榄、秋茄)根际土壤细菌群落结构之间的差异性明显大于自然生长的红树林(海桑、白骨壤和光滩(对照)),但真菌群落结构这种差异性并不显著。与国内外其他红树林土壤微生物多样性研究结果比较发现,细菌的研究结果比较类似,优势菌群均为Proteobacteria。而真菌差异性大,不同地区红树林土壤真菌群落结构没有可比性。 综上所述,红树林根际土壤是一个复杂的微生态系统,土壤中的生物酶活性和微生物多样性存在显著差异,这种差异性不仅体现在地域上,而且跟红树物种类别也密切相关。而对于这种差异性的影响机理仍有待后续研究。