溫帶典型草原植被退化對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、土壤微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，作為土壤微生物的重要組成部分—土壤細(xì)菌，在整個土壤生態(tài)系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它不僅可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，同時也是控制生態(tài)系平衡運作的重要指標(biāo)。近年來，我國在此領(lǐng)域的研究主要集中在氣候變化對土壤細(xì)菌生境影響以及不同土地利用方式對土壤養(yǎng)分、土壤細(xì)菌的影響，但是在植被-土壤-細(xì)菌三者之間的相互作用關(guān)系沒有進(jìn)一步闡明。本研究以內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒市毛登牧場“內(nèi)蒙古大學(xué)草地生態(tài)學(xué)研究

2、基地”溫帶典型草原為研究對象，通過高通量測序的方法，研究了4種退化樣地（羊草輕度、大針茅輕度、中度和重度退化）的植物群落組成、土壤理化性質(zhì)以及土壤細(xì)菌群落組成，分析植被-土壤-細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)之間的變化規(guī)律，對于溫帶典型草原土壤微生物資源的開發(fā)和保護(hù)其生態(tài)環(huán)境具有深遠(yuǎn)的意義。研究結(jié)果表明:
　　(1)0-40 cm地上生物量隨著退化加重而減少，表現(xiàn)為羊草輕度＞大針茅輕度＞中度＞重度退化。地上優(yōu)勢種氮含量在不同退化樣地的分布差異顯著，重

3、度退化樣地中每個優(yōu)勢種含氮量均為最高(P＜0.05)。地下根系氮含量也具有顯著差異，中度退化樣地最高(P＜0.05)，這可能是因為中度退化樣地的非禾本科植物和C3植物的總量要高于其余三種類型樣地，所以中度退化樣地的地下根系氮含量要高于其余三種退化樣地。
　　(2)通過實驗室分析測得溫帶典型草原四種退化樣地的土壤理化性質(zhì)，結(jié)果表明只有0-40 cm土壤粒度隨著退化程度加重，粉粒所占比重逐漸下降，而黏粒的比例不斷上升。這可能是因為草地

4、退化加快了土壤風(fēng)蝕的速度，進(jìn)而使得土壤顆粒粒徑變大。而在0-40 cm表層中重度退化樣地的土壤有機(jī)碳、堿解氮和有效磷含量均為最低。
　　(3)通過高通量測序技術(shù)可知，溫帶典型草原4種退化樣地土壤中所有的150213條序列中共發(fā)現(xiàn)27個門、56個綱、243個科、1000個屬，前6種主要細(xì)菌門比重總和為55.97％，這些細(xì)菌是優(yōu)勢菌類，這也說明雖然各樣地退化程度不同，但是4種樣地的具有相類似的微生物生境。然而，土壤個別細(xì)菌門在不同樣地

5、間變化較為明顯。
　　(4)四種退化樣地中土壤細(xì)菌種系型豐富度和多樣性差異不顯著(P＞0.05)，兩者沒有隨著植被退化表現(xiàn)出響應(yīng)關(guān)系，中度退化樣地的土壤細(xì)菌種系型豐富度與多樣性均為最高，這說明退化對于土壤細(xì)菌多樣性的影響可能也符合“中度干擾假說”。其中，土壤中堿解氮和含水量是影響土壤細(xì)菌多樣性的環(huán)境因子。在門、綱、目、科和屬五種等級上不同退化樣地種細(xì)菌分布存在差異，這說明溫帶典型草原的退化會導(dǎo)致某種細(xì)菌群落發(fā)生顯著變化，但具體何種