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人工杨树林对长江中游芦苇滩地细菌多样性影响的研究

严炎  
【摘要】: 滩地作为连接江河水体和内陆生态系统的交错地带,具有显著的边缘效应,是地球上极其独特的生态系统类型。沿江江滩由于季节性变化较大以及开放性的生态环境,成了血吸虫的中间宿主——钉螺的主要孳生环境。由于传统的灭螺方法收效甚微,钉螺大量孳生,特别是生长芦苇的滩地最受关注。但是近几年随着“抑螺防病林”的构建,很多沿江的芦苇滩地形成了成片以杨树为主的人工林,从而改善了滩地的生态环境。土壤微生物作为江河滩地生态系统的重要组分,控制着土壤生态系统的许多过程,而土壤微生物群落的多样性对应于土壤化学特性的变化非常敏感,其微生物多样性指数可作为衡量土壤质量及评价土壤生态系统可持续性的生物学指标。本文重点探讨长江中游湖南省岳阳市君山区段芦苇滩地土壤中细菌种群结构和数量变化,以期从微观的角度来评价人工杨树林构建后对芦苇滩地土壤细菌种群的影响。 2008年6月,在同一高程与同一类型土壤上,选择3年生人工杨树林以及自然生长的芦苇地为采样地点,并从土壤表层开始按照0-10 cm、10-25 cm和25-60 cm分三层采取,并且两种植被下的根际土和根表土也一并采集.利用微生物分离培养计数方法和PCR-DGGE技术重点研究了人工杨树林对芦苇滩地土壤细菌多样性的影响。 主要研究结果表明: (1)滩地土壤的PH值均在6.0-6.5之间,呈弱酸性,与芦苇地相比,人工杨树林根际土、根表土和0-10 cm土层中的氮、速效磷和总有机碳的含量都明显降低。 (2)人工杨树林下根际土中的微生物数量都比芦苇地的低,对其根表土来说,则是细菌、真菌以及氨氧化细菌的数量比芦苇地的低,而放线菌以及纤维素菌、硝化细菌和反硝化菌的数量却比芦苇地的高。在0-10 cm土层中,人工杨树林的纤维素菌和氨氧化细菌菌的数量高于芦苇地,而其余两种功能菌则低于芦苇地;在10-25 cm土层中,人工杨树林的纤维素菌和硝化细菌含量低于芦苇地,反硝化菌的含量却高于芦苇地,而氨氧化菌含量没有差别;在25-60 cm土层中,除了纤维素菌,其它三种功能细菌含量都是人工杨树林低于芦苇地。 (3) DGGE图谱及Shannon指数显示,人工杨树林根际土、10-25 cm和25-60 cm土层中的细菌多样性比芦苇地的高,而根表土和0-10 cm土层的则低于芦苇地。 (4)通过系统进化树分析发现,滩地中的优势细菌类群为α变形菌、β变形菌和硝化螺旋菌,而人工杨树林和芦苇地的根表土、根际土和0-10 cm土层均存在各自专有的细菌种群,说明人工杨树林对芦苇滩地土壤中细菌种群产生了一定的影响。


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