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不同土地利用方式对土壤性质及细菌群落结构的影响

李丹  
【摘要】:土壤在维持地球生态系统平衡上起着重要作用,但是由于人类对土地资源的不当利用,导致土壤质量严重退化。本研究对黑龙江省尚志市帽儿山地区不同土地利用方式造成的不同生境类型的土壤进行土壤理化性质、土壤酶活性的检测,以此对土壤质量进行初步评价;通过变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)分析不同生境的土壤细菌群落结构,并与土壤理化性质、土壤酶活性进行相关分析。 土壤理化性质与土壤酶活性检测发现,不同土地利用方式对土壤质量产生的影响程度为:几乎没有人为干扰的森林土壤质量最好,其次是半自然半人为干扰的砍伐迹地、火烧迹地和帽儿山场部绿化带,人为活动干扰强度较大的居民区和帽儿山场部车库废墟,土壤质量较差,人为创造的农田景观(大豆农田和玉米农田)土壤质量最差。 经PCR-DGGE及序列鉴定后发现,10个研究地点的土壤细菌主要来源于7个门,其分类群所占百分比大小排序为:酸杆菌门(Acidobacteria)(α-、β-、γ-、δ-)变形菌门(Proteobacteria)疣微菌门(Verrucomicrobia)芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)放线菌门(Actinobacteria)拟杆菌门(Bacteroidetes)蓝藻门(Cyanobacteria),其中酸杆菌门(Acidobacteria)和(α-、β-、γ-、δ-)变形菌门(Proteobacteria)为该地区优势菌群,分别占33.33%和31.60%。 10个研究地点的10个土壤理化性质、5个土壤酶活性指标与10个细菌分类群的相关关系为:TN,脲酶,疣微菌,DOC,过氧化氢酶,DTC, H2O, TC, TOC之间呈显著正相关,且与拟杆菌,δ-变形菌呈显著负相关;pH, DIC,多酚氧化酶,β-变形菌,α-变形菌之间呈显著正相关,且与放线菌呈显著负相关;蓝藻与放线菌、芽单胞菌呈显著负相关,与TN,转化酶,脲酶,过氧化氢酶呈显著正相关:酸杆菌与α-变形菌、β-变形菌呈显著负相关,与DTN呈显著正相关;芽单胞菌与DTC,转化酶,蓝藻呈显著负相关。 根据土壤理化性质、土壤酶活性指标以及土壤细菌群落结构分析将10个研究地点聚为4类,即森林土壤(1、2、3)聚为一类,帽儿山场部绿化带(7)与迹地(砍伐迹地9、火烧迹地10)聚为一类,居民区(6)与帽儿山场部车库废墟(8)聚为一类,农田土(大豆农田4、玉米农田5)聚为一类。从聚类图中可发现农田土(大豆农田4和玉米农田5)聚为一类,距离其他8个地点最远,说明农田土壤的性质与其他土壤类型存在显著区别,充分说明农田土壤是受人为干扰最为严重的土壤生境类型。 土壤细菌群落结构在这4种土壤生境类型间变异显著,人为改造自然景观导致森林土壤、农田土壤、居民用地和迹地的土壤微生境条件发生显著变化,进而对土壤细菌群落结构产生显著影响。


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