• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      新疆富蘊(yùn)地震斷裂帶植被恢復(fù)對(duì)土壤古菌群落的影響

      2013-09-11 08:38:06青,曾軍,張濤,馬晶,王重,婁愷,*
      生態(tài)學(xué)報(bào) 2013年2期
      關(guān)鍵詞:古菌根際速效

      林 青,曾 軍,張 濤,馬 晶,王 重,婁 愷,*

      (1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所,烏魯木齊 830091;2.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,烏魯木齊 830046)

      地震引發(fā)的各種次生地質(zhì)災(zāi)害,造成景觀破碎,土壤結(jié)構(gòu)破壞,土壤微生物平衡體系發(fā)生改變,使震區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變得脆弱、敏感,嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境[1-2]。1931年8月11日,發(fā)生于新疆阿勒泰富蘊(yùn)縣境內(nèi)的8.0級(jí)大地震,形成了一條長(zhǎng)達(dá)176 km、世界罕見(jiàn)的地震斷裂帶[3],嚴(yán)重破壞了原有植被和表層土壤,形成大面積次生裸地,震后至今,隨著植物次生演替,震區(qū)生態(tài)進(jìn)入自然恢復(fù)過(guò)程?;謴?fù)生態(tài)學(xué)認(rèn)為,植被恢復(fù)是恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的首要問(wèn)題,因?yàn)樗鼛缀跏撬凶匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的前提[4]。

      其它退化生態(tài)系統(tǒng)研究表明,植物與土壤微生物關(guān)系密切:植物物種組成、群落結(jié)構(gòu)及不同演替階段影響根際土壤微生物分布、酶活、微生物碳、氮含量等[5-7],而土壤微生物通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)調(diào)、驅(qū)動(dòng)養(yǎng)分循環(huán)等作用影響著植物多樣性[8]??梢?jiàn),植被恢復(fù)與土壤微生物緊密相關(guān),它們維系著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康。然而目前對(duì)震后生態(tài)研究多集中于森林、水體、農(nóng)業(yè)等宏觀系統(tǒng)受損的調(diào)查與恢復(fù)[2,9],微觀的土壤微生物國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,古菌的分布與研究范圍已從狹隘的極端環(huán)境,發(fā)展到海洋、湖泊、土壤等非極端環(huán)境,同時(shí)由古菌介導(dǎo)的有機(jī)碳降解轉(zhuǎn)化,甲烷生成氧化,氨氧化等對(duì)全球碳、氮循環(huán)起重要作用[10]。為此本文利用末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技術(shù),對(duì)新疆富蘊(yùn)地震斷裂帶次生植物根際土壤的古菌群落進(jìn)行分析,為探究震后植被恢復(fù)與土壤微生物的關(guān)系提供科學(xué)參考。

      1 材料與方法

      1.1 供試地概況及樣品采集

      富蘊(yùn)地震斷裂帶高烈度區(qū)(Ⅹ—Ⅺ度)位于卡拉先格爾一帶,此處基巖崩裂破碎,地震斷裂縱橫交錯(cuò),山體兩側(cè)滾石遍布,山體大面積滑塌,在山腰處形成長(zhǎng)1500 m,水平跨度350 m,滑塌面最大高度達(dá)63 m的塌陷區(qū)[11]。觀測(cè)塌陷土壤剖面,塌陷區(qū)內(nèi)無(wú)表土層及心土層只剩底土層,形成貧瘠的次生裸地。震后至今雖有草本、灌木植物于區(qū)內(nèi)生長(zhǎng),但由于大部分滑塌面幾乎與水平垂直,植物難以附著,種群密度稀疏且零星分布,大面積仍為裸地,又因地處山區(qū)人跡罕至,植物間與采樣環(huán)境基本無(wú)干擾。

      2009年8月(植物生長(zhǎng)旺季)在塌陷區(qū)(北緯46°44'25″,東經(jīng)89°54'15″,海拔1901 m)進(jìn)行采樣。經(jīng)植物調(diào)查,裸地共有13種草本及灌木植物生長(zhǎng),群落演替至灌木階段,在300 m×30 m(滑塌面呈狹長(zhǎng)型)可攀爬范圍,選取草本、灌木優(yōu)勢(shì)植物各4種,東方旱麥草(Eremopyrum orientale),西北絹蒿(Seriphidium nitrosum),,鼠掌老鸛草(Geranium sibiricum),蓬子菜(Galium verum)(草本),皺紋柳(Salix vistita),直穗柳(Salix rectijulis)歐亞繡線菊(Spiraea media),密刺薔薇(Rosa spinosissima)(灌木)。采集其根際土壤,因土壤呈砂質(zhì),極易散落,無(wú)法附著于根系,故除去表層1 cm土壤后,在0—20 cm深度采用內(nèi)徑為5 cm的土壤取樣器,以植物根系為軸心鉆取根圍2.5 cm范圍內(nèi)土壤,每株植物取上中下3層土壤混勻作為根際土壤[12],無(wú)植物生長(zhǎng)的同土層土壤,隨機(jī)取樣3次混勻作為對(duì)照。樣品分別裝入無(wú)菌自封袋,放入車(chē)載冰箱4℃保存運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。將土樣除砂石及植物殘?bào)w,混勻,過(guò)2 mm篩,分成兩份,一份用于提取土壤基因組DNA,一份自然風(fēng)干用于測(cè)定土壤化學(xué)性質(zhì)。

      1.2 土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定

      土樣主要化學(xué)性質(zhì)依據(jù)土壤分析方法標(biāo)準(zhǔn)(DB65/T602)測(cè)定。pH值采用1∶5土水比電位測(cè)定法;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定;全氮采用凱氏法測(cè)定;速效氮采用堿解-擴(kuò)散法測(cè)定;速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定;有效鉀測(cè)定采用醋酸氨浸提-火焰光度法。每個(gè)土樣重復(fù)3次。

      1.3 土壤基因組DNA提取

      稱(chēng)取5.0 g土壤樣品,經(jīng)脫腐處理[13],采用 bead beating-SDS結(jié)合法[14-15]提取土壤總 DNA,用0.8%的低熔點(diǎn)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),OMEGA E.Z.N.A.TM Gel Extraction Kit回收純化??侱NA溶于TE溶液并于-20℃儲(chǔ)存。

      1.4 土壤古菌PCR擴(kuò)增

      選用古菌16SrDNA通用引物(21F:5'-TTCCGGTTGATCCYGCCGGA-3',5'端用TET熒光標(biāo)記的958R:5'-YCCGGCGTTGAVTCCAATT-3',)進(jìn)行擴(kuò)增。PCR 擴(kuò)增反應(yīng)體系:premix 15 μL,10 μmol/L 引物各 0.15 μL,DNA 模板 0.5 μL(約 10 ng),0.1%BSA 7.5 μL,25 mmol/L MgCl21 μL,用無(wú)菌 ddH2O 補(bǔ)足 30 μL 體積。PCR條件采用Touchdown擴(kuò)增:95℃預(yù)變性4 min,94℃變性30 s,59℃至54℃退火40 s,72℃延伸90 s,每次循環(huán)降低0.5℃,10次循環(huán),94℃變性30 s,54℃退火40 s,72℃延伸90 s,25次循環(huán),72℃延伸7 min。每個(gè)樣品做3個(gè)重復(fù)。1%瓊脂糖電泳檢測(cè)。為避免PCR技術(shù)本身帶來(lái)的偏差,并保證同等質(zhì)量和數(shù)量的PCR產(chǎn)物進(jìn)行酶切消化,參考Zhang[16]等人的方法,將3個(gè)重復(fù)PCR產(chǎn)物合并,用回收試劑盒OMEGA E.Z.N.A.TM Gel Extraction Kit純化。

      1.5 T-RFLP 分析

      將純化的PCR產(chǎn)物均分2份(各13.2 μL)分別用6 U限制性?xún)?nèi)切酶HhaⅠ、RsaⅠ進(jìn)行酶切,37℃反應(yīng)3 h,65℃水浴20 min終止反應(yīng)。2.5%瓊脂糖電泳檢測(cè)。將酶切產(chǎn)物送至上?;瞪锛夹g(shù)有限公司,進(jìn)行毛細(xì)管電泳并使用DNA自動(dòng)測(cè)序儀(ABI 3730 DNA Analyzer)檢測(cè)。

      1.6 數(shù)據(jù)處理

      選取片段長(zhǎng)度在30—700 bp的T-RFs(Terminal Restriction Fragments),用公式Ap=ni·N-1×100計(jì)算相對(duì)峰面積。為避免電泳噪聲對(duì)數(shù)據(jù)分析的干擾,本文將大于單個(gè)樣品總面積0.5%的峰作為有效信號(hào),并將片段大小相差±0.5 bp的T-RFs認(rèn)為是相同的。分別計(jì)算物種豐度S,即圖譜中顯著峰的總數(shù),多樣性指數(shù)Shannon-Weiner指數(shù) H,Simpson指數(shù) D,物種均度 E[17]。公式如下:

      式中,Pi表示某個(gè)峰的峰高占總峰高的比例,Hmax=lnS。

      根據(jù)Sorensen公式計(jì)算古菌群落間的相似性[18]:

      式中,c是兩個(gè)樣品中共有的物種數(shù)量,a和b分別代表a樣品和b樣品中物種的數(shù)量。

      將相對(duì)峰面積大于3%總面積的T-RFs作為群落中的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群,進(jìn)行群落成分差異分析,并在MiCA(Microbial Community Analysis)網(wǎng)站(http://mica.ibest.uidaho.edu/)在線 RDP 數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行 T-RFs的初步鑒定。用CANNOCO軟件進(jìn)行典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)分析。將優(yōu)勢(shì)類(lèi)群各多樣性指數(shù)與土壤化學(xué)性質(zhì)參數(shù)做對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換(pH值除外),用SPSS16.0進(jìn)行相關(guān)分析。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 塌陷區(qū)植物根際土壤及裸地土壤化學(xué)性質(zhì)

      方差分析顯示,不同植物根際土壤化學(xué)性質(zhì)差異顯著(表1),根際土壤養(yǎng)分及pH值(pH=8.29—8.51)多高于對(duì)照。東方旱麥草的各項(xiàng)養(yǎng)分含量普遍較高,西北絹蒿的根際土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮含量較高,速效磷含量較低。

      表1 不同植物根際土壤化學(xué)性質(zhì)Table 1 Chemical properties of the rhizospheric soils in different plants

      2.2 塌陷區(qū)土壤古菌16S rDNA擴(kuò)增

      以純化后的DNA為模板,PCR擴(kuò)增古菌16S rDNA基因,瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),只有植物根際土壤擴(kuò)增出約900 bp目的片段(圖1),對(duì)照土壤未擴(kuò)增出目的條帶。

      2.3 塌陷區(qū)根際土壤古菌群落的T-RFLP分析

      2.3.1 根際土壤古菌群落的多樣性

      用RsaⅠ、HhaⅠ分別酶切PCR產(chǎn)物的結(jié)果并不完全一致(表2)。以RsaⅠ酶切,歐亞繡線菊和密刺薔薇根際古菌豐度和多樣性最高,鼠掌老鸛草和歐亞繡線菊的優(yōu)勢(shì)度和均勻度較高;以HhaⅠ酶切,東方旱麥草和鼠掌老鸛草古菌多樣性指數(shù)較高。兩種酶切,蓬子菜古菌豐度和多樣性均最低。整體來(lái)看,RsaⅠ能得到較多的T-RFs。

      2.3.2 根際土壤古菌群落的相似性

      圖1 古菌16S rDNA片段電泳圖Fig.1 The fragments of archaeal 16S rDNA

      不同植物根際土壤間古菌群落組成具有較大差異(表3)。以RsaⅠ酶切,8種植物根際土壤古菌群落組成相似性較低,在0.04—0.33之間;以HhaⅠ酶切,密刺薔薇和鼠掌老鸛草,西北絹蒿根際土壤古菌群落相似性較高,分別達(dá)0.67和0.62,其它樣品間相似性普遍較低。

      表2 不同植物根際古菌群落的多樣性指數(shù)Table 2 Diversity indices of archaeal communities in different rhizosphere soils

      表3 不同植物根際古菌群落的相似性Table 3 Similarity of archaeal communities in different rhizosphere soils

      2.3.3 根際土壤古菌群落的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群組成

      參考Zhang[16]等人的方法,采用獲T-RFs數(shù)目較多的RsaⅠ酶切結(jié)果,將相對(duì)峰面積大于3%的T-RFs作為優(yōu)勢(shì)類(lèi)群。8種植物根際土壤古菌優(yōu)勢(shì)類(lèi)群數(shù)量差異較大(圖2),鼠掌老鸛草多達(dá)18種,直穗柳次為9種,西北絹蒿少為2種。81 bp的T-RF(可能是泉古菌門(mén)(crenarchaeota))在8種植物根際土壤中均出現(xiàn),所占比例有差異,在皺紋柳根際最高占45.22%,鼠掌老鸛草根際最小,為10.38%;83 bp的T-RF(可能是廣古菌門(mén)(Euryarchaeota)的鹽桿菌屬(Halobacterium)或Thaumarchaeota的餐古菌屬(Cenarchaeum))存在于5種植物根際土壤中,蓬子菜根際所占比例最大,為68.63%,其余片段的T-RFs多為某些植物所特有。

      在MiCA數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)2種酶切的T-RFs,確定其可能代表的種屬,結(jié)果差異較大。以HhaⅠ酶切(圖3),主要古菌類(lèi)群為泉古菌門(mén)(45.45%)和廣古菌門(mén)(27.27%);以RsaⅠ酶切(圖3),未匹配的T-RFs所占比例較大(71.11%),其次為泉古菌門(mén)(15.56%)、廣古菌門(mén)(8.89%)及納古菌門(mén)(2.22%)。

      2.3.4 根際古菌優(yōu)勢(shì)類(lèi)群與土壤化學(xué)性質(zhì)的典范對(duì)應(yīng)分析

      圖2 古菌群落的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群組成Fig.2 Composition of dominant group of archaeal communities

      圖3 基于MiCA檢索可能的古菌類(lèi)群Fig.3 Possible archaeal groups searched from MiCA

      將HhaⅠ酶切的T-RFs與土壤化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行CCA分析,根據(jù)矢量線段的長(zhǎng)短,表明土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷及總氮對(duì)優(yōu)勢(shì)類(lèi)群的分布影響最大(圖4a),它們與第一軸的相關(guān)系數(shù)分別為0.94(P<0.001),0.81(P<0.01),0.76(P<0.05)。在速效磷含量較高的土壤中,分布著 48 bp及 112 bp等 TRFs,較低處為 233 bp、587 bp等TRFs;pH較高處,為29 bp、435 bp等TRFs;585 bp的TRF受6種土壤化學(xué)性質(zhì)影響最小。

      RsaⅠ酶切的T-RFs與土壤化學(xué)性質(zhì)的CCA分析表明,土壤有機(jī)質(zhì)、pH值對(duì)優(yōu)勢(shì)類(lèi)群的分布影響最大(圖4b),土壤有機(jī)質(zhì)與第一軸的相關(guān)系數(shù)為0.74(P<0.05),pH值與第二軸的相關(guān)系數(shù)為-0.50(P>0.05)。在土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮含量及pH值較高處,分別有83 bp及46 bp、112 bp及320 bp、49 bp及503 bp等TRFs存在;30 bp及204 bp等TRFs受6種土壤化學(xué)性質(zhì)影響最小。

      2.3.5 古菌群落多樣性指數(shù)與土壤化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)分析

      在HhaⅠ酶切結(jié)果中(表4),土壤速效磷含量與古菌群落關(guān)系最為密切,與物種豐度、多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度和均勻度均呈顯著相關(guān)性(P<0.05),此外群落均勻度指數(shù)E還與土壤總氮含量呈顯著相關(guān)性(P<0.05)。在RsaⅠ酶切結(jié)果中,古菌群落各多樣性指數(shù)與土壤化學(xué)性質(zhì)無(wú)相關(guān)性(P>0.05),此處未列出。

      圖4 基于T-RFLP結(jié)果的CCA分析圖Fig.4 CCA plots based on T-RFLP results

      表4 古菌群落多樣性指數(shù)與土壤化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)分析Table 4 The correlation coefficients of archaeal diversity indices and soil chemical properties

      3 討論

      3.1 T-RFLP技術(shù)可行性分析

      T-RFLP技術(shù)因其相對(duì)簡(jiǎn)便、高通量、能與在線數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合分析微生物種類(lèi)等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于評(píng)估多種生境中微生物群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化的分析[19]。由于在一個(gè)特定的引物-酶組合下,一個(gè)T-RF可能代表不止一種細(xì)菌種群,為減少此類(lèi)誤差常采用多酶切處理,但引物一定時(shí),選用不同內(nèi)切酶產(chǎn)生的T-RFs數(shù)目有顯著差別,相應(yīng)的分析結(jié)果也存在一定差異[20],因此,一些學(xué)者選取產(chǎn)生最多T-RFs數(shù)目的酶切結(jié)果作為后續(xù)分析的數(shù)據(jù),而其它酶切作為輔助參考,進(jìn)行綜合判斷[16,21]。本文選取RsaⅠ和HhaⅠ兩種常用限制性酶,產(chǎn)生結(jié)果存在一定差異,但二者的共同趨勢(shì)都顯示,不同植物根際的古菌群落差異大,古菌優(yōu)勢(shì)種群以泉古菌門(mén)和廣古菌門(mén)為主,其分布受土壤有機(jī)質(zhì)影響最大,說(shuō)明該技術(shù)能基本準(zhǔn)確的分析研究樣地的古菌群落結(jié)構(gòu)及其變化。在RsaⅠ的酶切結(jié)果中,與數(shù)據(jù)庫(kù)未匹配的T-RFs占有很大比例(71.11%),這些未匹配的T-RFs可能是由于RDP數(shù)據(jù)庫(kù)一些16S rRNA基因序列不完整,或信息不完善等本身的缺陷造成,但也不排除該地區(qū)有存在大量古菌新種的可能[22]。

      3.2 植被恢復(fù)對(duì)土壤古菌群落分布的影響

      本文在植物根際土壤擴(kuò)增出古菌16S rDNA片段,而同土層裸地土壤并未檢出。Jackson等人在森林泥炭土的表層土壤(0—10 cm)未能檢測(cè)到古菌[23]。這說(shuō)明在古菌分布少或無(wú)的表層土壤,植物擴(kuò)大了古菌的分布范圍,提高其物種豐度。本研究中,次生植物顯著改善了原本退化嚴(yán)重的土壤肥力,促進(jìn)土壤發(fā)育[24];加之土壤中根系和通氣狀況的改善,使微生物區(qū)系有較大差異,如在檸條根際土壤中古菌數(shù)量較多[25],氨氧化泉古菌在水稻根際比非根際豐富[26]。另一方面,富蘊(yùn)斷裂帶地處阿爾泰戈壁沙漠北部,受干旱氣候影響[27],陽(yáng)光直射造成的熱壓力和干燥能降低土壤養(yǎng)分的利用,裸地上出現(xiàn)的植被對(duì)地表溫度和干燥有一定的緩沖作用,有利于土壤微生物的生長(zhǎng)[28]。

      3.3 植被恢復(fù)對(duì)土壤古菌群落結(jié)構(gòu)的影響

      塌陷區(qū)不同植物根際間古菌群落結(jié)構(gòu)有很大差異。許多研究表明植物類(lèi)型是決定土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的主要因子:一方面從植物物種角度,因植物根系分泌物、形態(tài)、及生理不同,其根圍微生境會(huì)有所差異[29]。苗果園等人發(fā)現(xiàn),即使在相同土壤條件種植的不同植物,其根際微生物種群和數(shù)量也有顯著差異[30]。Haichar等人用穩(wěn)定同位素標(biāo)記方法證明,培育在相同條件下4種植物的類(lèi)型及其根系分泌物能顯著影響根際細(xì)菌群落的組成[31]。另一方面從生理生態(tài)學(xué)角度,植物演替至灌木階段,處于草本、灌木叢生狀態(tài),在共存物種間植物會(huì)產(chǎn)生一定生態(tài)分化以適應(yīng)環(huán)境[32],如受體積、光照、空氣等影響,演替早、中期草本植物和灌木在光合速率、呼吸速率、水分和養(yǎng)分利用效率、生長(zhǎng)速度等方面有明顯的差異[33]。

      本文根際土壤古菌優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為泉古菌門(mén),Nicol等人對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的研究,也有類(lèi)似結(jié)果[34]。Simon等人在西紅柿根系富集到泉古菌,并認(rèn)為其可能參與根系生物代謝[35]。泉古菌在地球環(huán)境中大量存在,在土壤微生物總量比例最高達(dá)12%[36]。泉古菌門(mén)中的氨氧化古菌一直是全球氮循環(huán)微生物機(jī)理研究的前沿領(lǐng)域之一,研究表明氨氧化古菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)氨氧化過(guò)程的重要驅(qū)動(dòng)者,但在土壤中,細(xì)菌是氨氧化過(guò)程的主要驅(qū)動(dòng)者,古菌的生態(tài)學(xué)功能還需進(jìn)一步探索[37]。

      3.4 土壤化學(xué)性質(zhì)與古菌群落的關(guān)系

      本文古菌群落的分布與多項(xiàng)指數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、總氮含量呈顯著正相關(guān),這很可能是因?yàn)橹参锘謴?fù)產(chǎn)生了一定的凋落物,成為土壤有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源,為微生物提供物質(zhì)和能量[38]。研究表明隨植物演替發(fā)展,在貧瘠土壤中氮素含量因微生物礦化作用越來(lái)越迅速,植物充分形成生物量而積累增加[33]。塔克拉瑪干沙漠腹地人工綠地土壤中,土壤速效磷、速效氮、全氮對(duì)微生物的分布有較大作用[39];百色與勝利油田土壤總氮、速效氮、速效磷對(duì)微生物群落代謝活性及多樣性呈正相關(guān),并有一定的促進(jìn)作用[40];奧地利Rotmoosferner冰川前緣土壤古菌群落呈現(xiàn)出清晰的演替現(xiàn)象,泉古菌Group1.1b出現(xiàn)在所有演替階段,而Group1.1c只存在于演替后期成熟土壤,土壤有機(jī)碳、總氮及速效磷的含量隨土壤的發(fā)育逐漸升高,這些成熟的土壤因素可能是 Group1.1c 泉古菌定殖所必需[41]。

      4 展望

      植被恢復(fù)一直被視為震后生態(tài)系統(tǒng)重建的核心,退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)的首要任務(wù)是選擇合適的建群植物種類(lèi),以保證系統(tǒng)能迅速地朝良性方向發(fā)展[42]。本文研究表明,東方旱麥草在提高根際土壤古菌多樣性及改善土壤養(yǎng)分方面均發(fā)揮了顯著作用,為災(zāi)后重建工作提供了科學(xué)依據(jù)和參考。植物-土壤-微生物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,三者間的相互作用是生態(tài)系統(tǒng)地上、地下部分結(jié)合的重要紐帶,本文初步調(diào)查了新疆地震斷裂帶次生植物根際古菌群落結(jié)構(gòu)和土壤化學(xué)性質(zhì),發(fā)現(xiàn)其間存在一定聯(lián)系,但古菌群落在研究樣地的生態(tài)功能、是否與其它環(huán)境因子相關(guān)及如何推動(dòng)植物演替的發(fā)展有待進(jìn)一步探索。

      [1] Liu G Q,Jiao X.Ecological issues caused by Wenchuan earthquake and countermeasures.Soil and Water Conservation in China,2008,(11):11-13.

      [2] Pan J X,Zhang Y.Selection and application of plants in ecosystems reconstruction after the earthquake.Journal of Institute of Disaster-Prevention Science and Technology,2009,11(3):9-13.

      [3] Shi J B,Ding G Y.Preface//Seismological Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region eds.The Fuyun Seismic Fault Zone.Beijing:Seismological Press,1985:1-5.

      [4] Peng S L.Restoration ecology and vegetation reconstruction.Ecologic Science,1996,15(2):26-31.

      [5] Artz R R E,Chapman S J,Siegenthaler A,Mitchell E A D E,Buttler A,Bortoluzzi E,Gilbert D,Ylipetays M,Vasander H,F(xiàn)rancez A J.Functional microbial diversity in regenerating cutover peatlands responds to vegetation succession.Journal of Applied Ecology,2008,45(6):1799-1809.

      [6] He X Y,Wang K L,Zhang W,Chen Z H,Zhu Y G,Chen H S.Positive correlation between soil bacterial metabolic and plant species diversity and bacterial and fungal diversity in a vegetation succession on Karst.Plant and Soil,2008,307(1/2):123-134.

      [7] Zhang S Y,Yu M Q,Zhu L,Qin X L.A study on microbial biomass C,N characteristics in different rehabilitating forests on degraded red soil.Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis:Natural Sciences Edition,2010,32(1):101-107.

      [8] Clay K,Holah J.Fungal endophyte symbiosis and plant diversity in successional fields.Science,1999,285(5434):1742-1744.

      [9] Yang H L,Liu D M,Sun H.Ecological impacts of earthquake on local ecosystem and its restoration.Sichuan Environment,2009,28(4):97-101.

      [10] He J Z,Shen J P,Zhang L M.Advance in the research of soil non-thermophilic Crenarchaeota.Acta Ecologica Sinica,2009,29(9):5047-5055.

      [11] He S H.1716—1980 seismic data of Xinjiang//Seismological Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region,eds.Compilation of Earthquake Materials of Xinjiang Uygur Autonomous Region.Beijing:Seismological Press,1985:5-132.

      [12] Nicol G W,Glover L A,Prosser J I.Spatial analysis of archaeal community structure in grassland soil.Applied and Environmental Microbiology,2003,69(12):7420-7429.

      [13] Xi F,F(xiàn)u L Y,Wang G Z,Zheng T L.A simple method for removing humic acids from marine sediment samples prior to DNA extraction.Chinese High Technology Letters,2006,16(5):539-544.

      [14] Zhou J,Bruns M A,Tiedje J M.DNA recovery from soils of diverse composition.Applied and Environmental Microbiology,1996,62(2):316-322.

      [15] Zhang R F,Cao H,Cui Z L,Li S P,F(xiàn)an B.Extraction and purification of soil microbial total DNA.Acta Microbiologica Sinica,2003,43(2):276-282.

      [16] Zhang R,Thiyagarajan V,Qian PY.Evaluation of terminal-restriction fragment length polymorphism analysis in contrasting marine environments.FEMS Microbiology Ecology,2008,65(1):169-178.

      [17] Li H.Progress of T-RFLP analysis for microbial community.Journal of Anhui Normal University:Natural Science,2006,29(6):582-585.

      [18] Eiler A,Bertilsson S.Composition of freshwater bacterial communities associated with cyanobacterial blooms in four Swedish lakes.Environmental Microbiology,2004,6(12):1228-1243.

      [19] Schütte U M E,Abdo Z,Bent S J,Shyu C,Williams C J,Pierson J D,F(xiàn)orney L J.Advances in the use of terminal restriction fragment length polymorphism(T-RFLP)analysis of 16S rRNA genes to characterize microbial communities.Applied Microbiology and Biotechnology,2008,80(3):365-380.

      [20] Luna G M,Stumm K,Pusceddu A,Danovaro R.Archaeal diversity in deep-sea sediments estimated by means of different terminal-restriction fragment length polymorphisms(T-RFLP)protocols.Current Microbiology,2009,59(3):356-361.

      [21] Székely A J,Sipos R,Berta B,Vajna B,Hajdú C,Márialigeti K.DGGE and T-RFLP Analysis of Bacterial Succession during Mushroom Compost Production and Sequence-aided T-RFLP Profile of Mature Compost.Microbial Ecology,2009,57(3):522-533.

      [22] Yuan S Q,Xue Y F,Gao P,Wang W D,Ma Y H.Microbial diversity in Shengli petroleum reservoirs analyzed by T-RFLP.Acta Microbiologica Sinica,2007,47(2):290-294.

      [23] Jackson C R,Liew K C,Yule C M.Structural and functional changes with depth in microbial communities in a tropical malaysian peat swamp forest.Microbial Ecology,2009,57(3):402-412.

      [24] Huang C M,Gong Z T.Progress in quantitative study on soil genesis and development.Soils,2000,32(3):145-150,166-166.

      [25] Zhang W,Hu Y G,Huang G H,Gao H W.Soil microbial diversity of artificial peashrub plantation on North Loess Plateau of China.Acta Microbiologica Sinica,2007,47(5):751-756.

      [26] Chen X P,Zhu Y G,Xia Y,Shen J P,He J Z.Ammonia-oxidizing archaea:important players in paddy rhizosphere soil.Environmental Microbiology,2008,10(8):1978-1987.

      [27] Lin A M,Lin S J.Tree damage and surface displacement:the 1931 M 8.0 Fuyun earthquake.The Journal of Geology,1998,106(6):751-757.

      [28] Tscherkoa D,Hammesfahr U,Zeltner G,Kandeler E,B?cker R.Plant succession and rhizosphere microbial communities in a recently deglaciated alpine terrain.Basic and Applied Ecology,2005,6(4):367-383.

      [29] Wu L Q,Ma K,Li Q,Ke X B,Lu Y H.Composition of archaeal community in a paddy field as affected by rice cultivar and N fertilizer.Microbial Ecology,2009,58(4):819-826.

      [30] Miao G Y,Jia Z H,Yang Z P,Zhang Y Q.Quantity difference of rhizosphere microbe of different crops.Journal of Shanxi Agricultural University:Natural Science Edition,2004,24(2):93-96.

      [31] Haichar F Z,Marol C,Berge O,Rangel-Castro J I,Prosser J I,Balesdent J,Heulin T,Achouak W.Plant host habitat and root exudates shape soil bacterial community structure.The ISME Journal,2008,2(12):1221-1230.

      [32] Ackerly D.Functional strategies of chaparral shrubs in relation to seasonal water deficit and disturbance.Ecological Monographs,2004,74(1):25-44.

      [33] Li Q K,Ma K P.Advances in plant succession ecophysiology.Acta Phytoecologica Sinica,2002,26(Z):9-19.

      [34] Nicol G W,Glover L A,Prosser J I.Spatial analysis of archaeal community structure in grassland soil.Applied and Environmental Microbiology,2003,69(12):7420-7429.

      [35] Simon H M,Dodsworth J A,Goodman R M.Crenarchaeota colonize terrestrial plant roots.Environmental Microbiology,2000,2(5):495-505.

      [36] Roesch L F W,F(xiàn)ulthorpe R R,Riva A,Casella G,Hadwin A K M,Kent A D,Daroub S H,Camargo F A O,F(xiàn)armerie W G,Triplett E W.Pyrosequencing enumerates and contrasts soil microbial diversity.Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology,2007,1(4):283-290.

      [37] Ji Z J,Weng J H,Lin X G,Conrad R.Microbial ecology of archaeal ammonia oxidation—A review.Acta Microbiologica Sinica,2010,50(4):431-437.

      [38] Cao F Q,Liu Z H,Liu M,Cui J F.Research progress on the forest litterfall and its decomposition process.Guangxi Agricultural Sciences,2010,41(7):693-697.

      [39] Zhou Z B,Li P J.Ecological distribution of soil microorganism in artificial greenbelt in hinterland of Takilimakan Desert and their relations with soil factor.Chinese Journal of Applied Ecology,2003,14(8):1246-1250.

      [40] Zhang Y N,Liang Y T,Li G H.Studies on relationship between carbon metabolism of soil microbial community and soil physicochemical factors.China Environmental Science,2010,30(12):1639-1644.

      [41] Nicol G W,Tscherko D,Embley T M,ProsserJ I.Primary succession of soil Crenarchaeota across a receding glacier foreland.Environmental Microbiology,2005,7(3):337-347.

      [42] Zhao P.Advances in plant ecophysiological studies on re-vegetation of degraded ecosystems.Chinese Journal of Applied Ecology,2003,14(11):2031-2036.

      參考文獻(xiàn):

      [1] 劉廣全,焦醒.汶川地震引發(fā)的生態(tài)問(wèn)題及對(duì)策.中國(guó)水土保持,2008,(11):11-13.

      [2] 潘靜嫻,張瑩.地震災(zāi)后生態(tài)系統(tǒng)重建中的植被恢復(fù)初探.防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào),2009,11(3):9-13.

      [3] 石鑒幫,丁國(guó)瑜.前言 //新疆維吾爾自治區(qū)地震局.富蘊(yùn)地震斷裂帶.北京:地震出版社,1985:1-5.

      [4] 彭少麟.恢復(fù)生態(tài)學(xué)與植被重建.生態(tài)科學(xué),1996,15(2):26-31.

      [7] 張水印,余明泉,朱玲,秦曉蕾.退化紅壤區(qū)不同重建模式森林土壤微生物碳氮特征研究.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(1):101-107.

      [9] 楊紅露,劉冬梅,孫輝.地震的生態(tài)破壞及其恢復(fù)重建研究進(jìn)展.四川環(huán)境,2009,28(4):97-101.

      [10] 賀紀(jì)正,沈菊培,張麗梅.土壤中溫泉古菌研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào),2009,29(9):5047-5055.

      [11] 新疆維吾爾自治區(qū)地震局.1716—1980年新疆地區(qū)地震資料 //新疆維吾爾自治區(qū)地震局.新疆維吾爾自治區(qū)地震資料匯編.北京:地震出版社,1985:5-132.

      [13] 席峰,傅蓮英,王桂忠,鄭天凌.海洋沉積物DNA提取前的簡(jiǎn)易脫腐方法研究.高技術(shù)通訊,2006,16(5):539-544.

      [15] 張瑞福,曹慧,崔中利,李順鵬,樊奔.土壤微生物總DNA的提取和純化.微生物學(xué)報(bào),2003,43(2):276-282.

      [17] 李紅.末端限制性酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析技術(shù)進(jìn)展.安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,29(6):582-585.

      [22] 袁三青,薛燕芬,高鵬,汪衛(wèi)東,馬延和.T-RFLP技術(shù)分析油藏微生物多樣性.微生物學(xué)報(bào),2007,47(2):290-294.

      [24] 黃成敏,龔子同.土壤發(fā)生和發(fā)育過(guò)程定量研究進(jìn)展.土壤,2000,32(3):145-150,166-166.

      [25] 張薇,胡躍高,黃國(guó)和,高洪文.西北黃土高原檸條種植區(qū)土壤微生物多樣性分析.微生物學(xué)報(bào),2007,47(5):751-756.

      [30] 苗果園,賈志紅,楊珍平,張永清.不同作物根際微生物差異的研究.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,24(2):93-96.

      [33] 李慶康,馬克平.植物群落演替過(guò)程中植物生理生態(tài)學(xué)特性及其主要環(huán)境因子的變化.植物生態(tài)學(xué)報(bào),2002,26(增刊):9-19.

      [38] 曹富強(qiáng),劉朝暉,劉敏,崔俊峰.森林凋落物及其分解過(guò)程的研究進(jìn)展.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,41(7):693-697.

      [39] 周智彬,李培軍.塔克拉瑪干沙漠腹地人工綠地土壤中微生物的生態(tài)分布及其與土壤因子間的關(guān)系.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(8):1246-1250.

      [42] 趙平.退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)的生理生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(11):2031-2036.

      猜你喜歡
      古菌根際速效
      不同pH和氧氣條件下土壤古菌與海洋古菌的競(jìng)爭(zhēng)適應(yīng)機(jī)制*
      變油為氣,“榨干”廢棄油田
      大自然探索(2022年5期)2022-07-11 03:10:33
      海洋古菌
      根際微生物對(duì)植物與土壤交互調(diào)控的研究進(jìn)展
      黃花蒿葉水提物對(duì)三七根際尖孢鐮刀菌生長(zhǎng)的抑制作用
      不同殺螨劑對(duì)柑桔紅蜘蛛速效與持效性防治田間試驗(yàn)
      促植物生長(zhǎng)根際細(xì)菌HG28-5對(duì)黃瓜苗期生長(zhǎng)及根際土壤微生態(tài)的影響
      土壤速效鉀測(cè)定方法的影響因素
      綠色科技(2016年16期)2016-10-11 06:53:51
      施用不同有機(jī)物料對(duì)山地果園紅壤速效氮磷鉀含量的影響
      東太平洋海隆深海熱液區(qū)沉積物古菌多樣性分析
      乐东| 温泉县| 井冈山市| 宁德市| 龙海市| 那曲县| 梅河口市| 西充县| 夏邑县| 曲阳县| 汝南县| 宜阳县| 如皋市| 奈曼旗| 都昌县| 武汉市| 光山县| 庄浪县| 民勤县| 兴山县| 红桥区| 循化| 镇雄县| 嘉峪关市| 彰武县| 林芝县| 卫辉市| 车险| 蓬安县| 化德县| 乃东县| 梨树县| 高青县| 托里县| 沿河| 寿光市| 台中市| 南雄市| 小金县| 方山县| 鄂托克前旗|