《凋落物对土壤有机碳与微生物功能多样性的影响》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2021-04-22
  • 森林凋落物是影响土壤微生物群落和有机碳含量的重要因素,但其作用的程度和机制尚不清楚,研究该问题对于分析森林生态系统碳循环和资源管理具有重要意义。研究凋落物去除与添加处理下土壤有机碳含量与土壤微生物对碳源利用的差异,明确凋落物去除与添加对土壤微生物群落代谢功能及其多样性的影响,探究不同处理下SOC含量变化的土壤微生物群落代谢机理。选取承德市雾灵山1405-1435 m海拔范围内核桃楸-蒙古栎混交林的表层土壤,采用室内培养结合Biolog-ECO方法,测定了培养第21天的土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)含量及微生物群落的AWCD值、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、McIntosh均匀度指数、Pielou丰富度指数,分析培养期内凋落物的不同处理下SOC含量与微生物功能多样性的变化特征。结果表明:1)不同凋落物处理对SOC含量与土壤微生物群落多样性具有显著影响(P<0.05),DL > HL > NL > CK;2)不同凋落物处理下土壤微生物群落代谢活性和土壤微生物对碳源的利用程度具有显著差异(P<0.05),碳水化合物类和氨基酸类是土壤微生物的主要碳源;3)不同处理的SOC含量与土壤微生物多样性具有正相关关系。双倍凋落物添加在短期内对土壤微生物多样性影响难以达到显著水平且在一定程度上对土壤微生物的代谢活性具有抑制作用,土壤微生物群落功能多样性对SOC含量具有重要影响。

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    • 文章来源:南京土壤研究所 作者: 发布时间:2018-10-30 打印   自1979 年第一次世界气候大会以来,科学家们一直致力于从过去气温和降水的变化,动物和植物的消失和演替中寻找证据,以预测气候变化所带来的影响。微生物是养分元素循环的“转换器”、环境污染的“净化器”、陆地生态系统稳定的“调节器”,时刻影响着人类的生存、生活与发展。气候变化也必将影响我们脚下的息息相关的微生物。  青藏高原是世界上海拔最高、面积最大、最年轻的高原生态系统。近几十年来,青藏高原冰川消退速度加快,冻土不断消融,动植物多样性丢失,已成为全球气候变化的敏感区。在这种气候变化背景下,青藏高原土壤中微生物将如何响应,是否可以预测未来微生物多样性的变化?为了回答这个科学问题,南京土壤研究所褚海燕课题组时玉博士与北京大学科研队伍踏上青藏高原这片雪域高原,进行了为期两个月样品收集,并对土壤微生物进行了高通量测序。该课题组与加州大学、芝加哥大学以及科罗拉多大学合作,利用种群分布模型预测了气候变化背景下青藏高原土壤微生物多样性变化趋势。研究发现,过去的气候(50 年前)能更好地预测现在的土壤微生物多样性;进一步利用现在的气候预测未来的微生物多样性,发现青藏高原大多数地区在未来几十年后土壤微生物多样性将呈现增加趋势。为了验证预测的可靠性和普适性,研究者同时预测了北美洲未来土壤微生物多样性的变化,发现相似的变化趋势。  该研究在国际上首次在大的空间尺度上预测未来土壤微生物多样性的变化。研究结果表明,气候变化对地下微生物的影响不仅在当代而且在未来,进而对陆地生态系统功能演变也将产生深远的影响。文章发表的同时,美国微生物学会在其主页进行了的新闻发布
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    • 在5,10,20,35℃下研究了黑藻和马来眼子菜腐解过程中DOM的特性、细菌和真菌群落结构多样性的变化.结果表明,腐解结束时5,10,20,35℃下黑藻的干物质剩余量分别为初始干物质质量的59.13%、43.91%、32.61%和29.57%,马来眼子菜的干物质剩余量分别为初始干物质质量的69.13%、51.3%、30.87%和29.57%.升高温度一定程度上促进了植物有机碳和全氮释放,对全磷无明显影响(P>0.05).采用平行因子分析法得到黑藻中含有2种类腐殖酸组分C1、C2和1种类蛋白质组分C3,马来眼子菜中含有3种类腐殖酸组分C1、C2和C3.温度升高使得腐解水体中DO和电导率的变化程度加剧,总体上4种温度下2种植物腐解水体中DO均呈现先下降后上升的趋势.通过高通量测序得到腐解前期(0~16d)参与黑藻和马来眼子菜腐解的主要细菌分别为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);腐解中后期(16~68d)参与黑藻和马来眼子菜腐解的细菌分别以厚壁菌门(Phylum Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为主,温度对细菌群落结构无明显影响,而参与2种植物腐解的真菌均以子囊菌(Ascomycetes)最为活跃.