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渡良濑游水地土壤微生物群落结构与功能研究*
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【农林论文】土壤微生物,诸如细菌、真菌在提升土壤质量、改进植物营养和促进植物健康方面起到了重要的作用。已有研究证实,微生物多样性的变化可以影响土壤表层和土壤地下生态系统[1]。因此,采用可靠、精确的方法来研究土壤微生物群落的结构与功能,就有了迫切的需要。传统上,土壤微生物群落的分析总是依赖于平板培养技术,通过使用各种各样的培养基来最大恢复微生物种群的多样性。但是,实际上只有很少一部分土壤微生物群落(<1%)可以使用这种方法[1-2]。目前,基于不同碳源基质的微生物群落代谢能力(CLPPs)的方法已经被成功的应用于研究不同生境条件下的土壤微生物群落;BIOLOG技术(生物微板鉴别系统)由于可以产生大量丰富的数据,已成为鉴定特殊研究地点土壤细菌群落间差异、评价土壤微生物多样性和土壤理化性质间相互关系的理想工具[2-3]。此外,磷脂脂肪酸提取(PLFA),限制性片段长度多肽性(T-RFLP)和变性梯度凝胶电泳(DGEG)对于微生物群落结构的分析也得到了广泛的使用[4-5]。
通常接受的观点认为,重金属的积累可以导致土壤微生物生物量、酶活性、土壤生态系统功能多样性降低,土壤微生物群落改变[6-7]。生物多样性是土壤质量的敏感指数,碳水化合物和氨基酸是微生物利用的主要碳源,主要受土壤pH和土壤速效钾来影响,有机碳、碱解氮、C/N和土壤微生物功能多样性也有明显的相关关系[8]。但是,不论如何,是否土壤微生物多样性的下降将导致极端胁迫下土壤微生物抗性能力的下降?此外,这种下降是如何来影响至关重要的生命系统的功能发挥还不确定[9]。腾应,等(2004)认为,土壤微生物群落功能多样性的变化,一定程度上揭示了在重金属胁迫条件下土壤微生物的功能机质[10]。废弃地铜矿重金属能导致土壤C,N循环和周转速率的削弱;土壤有效态的Cu,Zn含量和土壤代谢墒之间有明显的正相关关系,而土壤有效态的Cu,Zn含量和微生物生物量C,N及微生物墒之间有明显的负相关关系[11-12]。但重金属对土壤微生物群落及结构的正效应、副效应的试验结果都有广泛的报道[9]。
为了评价日
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