洞庭湖典型濕地植被土壤生物特征及多樣性變化規(guī)律.pdf

1、土壤微生物作為分解者，是任何一個生態(tài)系統(tǒng)的重要組分。在濕地生態(tài)系統(tǒng)，土壤微生物在元素循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量流動及生態(tài)修復等生態(tài)過程中，發(fā)揮著不可替代的作用。目前，土壤微生物的研究方法多樣，主要有傳統(tǒng)技術(shù)方法和其他領(lǐng)域引進的先進技術(shù)特別是分子技術(shù)。傳統(tǒng)土壤微生物研究方法只能針對可培養(yǎng)微生物，分子技術(shù)可以對土壤總微生物進行研究，其技術(shù)的引進將土壤微生物研究提升到一個新的高度。土壤微生物對環(huán)境的變化相當敏感，所以土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性

2、變化可以靈敏反映土壤健康狀況及營養(yǎng)狀況。
　　 本研究以洞庭湖三種典型植被為對象，對典型濕地植被（虉草、苔草和蘆葦）群落特征、土壤理化性質(zhì)和微生物特征進行了研究。結(jié)果表明:蘆葦群落生物量，Menhinick豐富度指數(shù)、Simpson豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均顯著大于虉草和苔草群落。土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果表明植被類型不同，土壤理化性質(zhì)也呈現(xiàn)顯著差異。土壤容重、粉粒百分比以蘆葦群落最高，苔草群落次之，虉草群落

3、最低。土壤含水量、粘粒、總氮、總磷和有機質(zhì)具有相反的變化趨勢，以虉草群落最高，苔草群落次之，蘆葦群落最低。土壤總鉀含量與砂粒百分比在各個植被群落土壤中不具有顯著差異性。植被類型對土壤理化性質(zhì)的影響可能主要是由于以下兩個方面造成的。一方面是由于植被分布的地理條件不同導致的，如植被所處海拔高度不同，導致淹水時間不同，進而對土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生影響;另一方面可能是由植被本身特點所影響的，如由于蘆葦?shù)蚵湮锍煞州^虉草和苔草群落難分解，同時作為經(jīng)濟作物

4、被收割利用等因素，造成土壤理化性質(zhì)間的差異。
　　 對三種典型植被（虉草、苔草和蘆葦）群落的土壤微生物數(shù)量、微生物生物量和微生物呼吸作用等的分析發(fā)現(xiàn):不同植被類型土壤微生物特征具有顯著性差異。隨著植被分布高程的增加（依次為虉草、苔草和蘆葦群落），細菌、真菌、放線菌和土壤總微生物數(shù)目呈顯著增加的趨勢，且三大類微生物比例存在不同變化，具體表現(xiàn)為細菌百分比顯著減少，放線菌百分比顯著增加，真菌無顯著變化。微生物生物量碳、氮和微生物呼吸作

5、用以虉草群落最高，苔草群落次之，蘆葦群落最低;微生物碳熵變化趨勢為，虉草群落(0.65％)＞苔草群落(0.44％)＞蘆葦群落(0.34％);微生物呼吸熵具有與微生物碳熵相反的變化趨勢，表現(xiàn)為蘆葦群落(34.75 mg·g-1·h-1)＞苔草群落(27.04 mg·g-1·h1)＞虉草群落(25.10 mg·g-1·h-1)。相關(guān)分析得知土壤含水量、容重和有機質(zhì)是影響土壤微生物生物量、呼吸作用等變化的重要環(huán)境因子，同時，土壤pH和土壤總氮

6、與土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、微生物呼吸等也有較強的關(guān)聯(lián)性?？梢?，微生物特征是多種土壤因子綜合作用的結(jié)果，其中尤以含水量、容重及有機質(zhì)影響顯著。
　　 運用Biolog技術(shù)分析了三種植被類型土壤微生物功能多樣性的變化特點。結(jié)果表明:開始的24 h內(nèi)，三種植被群落土壤的平均顏色變化率(AWCD)無明顯變化，24 h后，虉草群落土壤微生物的AWCD值顯著高于苔草和蘆葦群落，可見，三種植被群落中，以虉草群落土壤微生物碳源代謝能力最

7、強，即微生物活性最高，而苔草和蘆葦群落土壤微生物的AWCD值無顯著差異。以培養(yǎng)96 h得到的AWCD值，對表征土壤微生物功能多樣性的McIntosh指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon豐富度指數(shù)和Shannon均勻度指數(shù)分別進行了計算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同植被類型土壤微生物功能多樣性差異顯著，虉草群落土壤微生物功能多樣性最高，且其豐富度和優(yōu)勢度指數(shù)均顯著高于苔草和蘆葦群落?；貧w分析發(fā)現(xiàn)，土壤總氮、粉粒、粘粒、含水量和總磷是影響微生物功能多樣