IIADDINCNKISM.UserStyle南荻土壤不同水位、不同土層條件下可培養(yǎng)微生物的研究中文題目南荻土壤不同水位、不同土層條件下可培養(yǎng)微生物的研究外文題目StudyoncultivablemicroorganismsindifferentwaterlevelsanddifferentsoillayersofTriarrhenalutarioripariasoilPAGEPAGEI摘要土壤微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在維持生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)方面扮演著重要角色。本文以我國(guó)鄱陽(yáng)湖濕地南荻群落土壤為研究對(duì)象，運(yùn)用微生物培養(yǎng)的方法，系統(tǒng)地研究了淹水、非淹水條件和土壤深度對(duì)土壤可培養(yǎng)微生物豐度的影響，結(jié)果表明：淹水條件下，真菌、放線菌的豐度（36.49×105cfu/g，31.31×106cfu/g）明顯高于非淹水條件下（9.68×105cfu/g，15.19×106cfu/g），而淹水條件細(xì)菌（14.8×106cfu/g）豐度明顯低于非淹水條件（36.49×105cfu/g）；在淹水條件下，真菌、放線菌豐度：（0-5cm）土壤（31.23×105cfu/g，31.23×106cfu/g）>（5-10）cm土壤（2.73×105cfu/g，13.27×106cfu/g）>（10-20）cm土壤（2.53×105cfu/g，2.53×106cfu/g），細(xì)菌微生物豐度：（5-10）cm土壤（6.5×105cfu/g）>（0-5）cm土壤（5.7×106cfu/g）>（10-20）cm土壤（2.6×105cfu/g）；在非淹水條件，真菌、放線菌豐度：（0-5cm）土壤（8.65×105cfu/g，8.65×106cfu/g）>（5-10）cm土壤（0.77×105cfu/g，1.91×106cfu/g）>（10-20）cm土壤（0.26×106cfu/g，0.26×106cfu/g），細(xì)菌豐度：（5-10）cm土壤（6.5×105cfu/g）>（0-5）cm土壤（5.7×106cfu/g）>（10-20）cm土壤（2.6×105cfu/g）；Pearson相關(guān)性分析表明，總氮（TN）、（TC）對(duì)真菌豐度影響最大，總氮（TN）、總碳（TC）、有機(jī)碳含量與放線菌豐度呈顯著正相關(guān)，碳氮比與細(xì)菌豐度呈顯著正相關(guān)。關(guān)鍵詞：鄱陽(yáng)湖；濕地；淹水；土壤深度；可培養(yǎng)微生物PAGEPAGEVStudyoncultivablemicroorganismsindifferentregionsanddifferentwaterlevelsofTriarrhenalutarioripariasoilAbstractSoilmicrobesareanimportantpartoftheecosystemandcanpromotethematerialcycleandenergyflowofecosystemsandplayanimportantroleinmaintainingthenormalfunctioningofecosystems.Inthispaper,thesoilofNanxuncommunityinPoyangLakewetlandinChinawasstudied,andtheeffectsofflooding,non-floodingconditionsandsoildepthonsoilcultivablemicrobialabundanceweresystematicallystudiedbymeansofmicrobialculture.Theresultsshowedthat:floodingconditionsTheabundanceoffungiandactinomycetes(36.49×105cfu/g,31.31×106cfu/g)wassignificantlyhigherthanthatundernon-floodconditions(9.68×105cfu/g,15.19×106cfu/g)andsubmergedconditions(Theabundanceof14.8×106cfu/g)wassignificantlylowerthanthatofnon-floodingconditions(36.49×105cfu/g);underfloodingconditions,theabundanceoffungiandactinomycetes:(0-5cm)soil(31.23×105cfu/g,31.23×106cfu/g)>(5-10)cmsoil(2.73×105cfu/g,13.27×106cfu/g)>(10-20)cmsoil(2.53×105cfu/g,2.53×106cfu/g),bacteriaMicrobialabundance:(5-10)cmsoil(6.5×105cfu/g)>(0-5)cmsoil(5.7×106cfu/g)>(10-20)cmsoil(2.6×105cfu/g);Non-floodingconditions,abundanceoffungiandactinomycetes:(0-5cm)soil(8.65×105cfu/g,8.65×106cfu/g)>(5-10)cmsoil(0.77×105cfu/g,1.91×106cfu/g)>(10-20)cmsoil(0.26×106cfu/g,0.26×106cfu/g),bacterialabundance:(5-10)cmsoil(6.5×105cfu/g)>(0-5)cmsoil(5.7×106cfu/g)>(10-20)cmsoil(2.6×105cfu/g);Pearsoncorrelationanalysisshowedthattotalnitrogen(TN),(TC)hadthegreatestimpactonfungalabundance,totalnitrogen(TN),totalcarbon(TC),organiccarboncontentTherewasasignificantpositivecorrelationwiththeabundanceofactinomycetes,andasignificantpositivecorrelationbetweencarbontonitrogenratioandbacterialabundance.Keywords：PoyangLake;Wetland;Flooding;Soildepth;Cultivablemicroorganism.目錄摘要 IAbstract II目錄 IV1前言 11.1研究背景及意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3研究目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容 21.3.1研究目標(biāo) 31.3.2研究?jī)?nèi)容 32材料與方法 32.1研究區(qū)域概況： 32.2樣品采集與處理 32.3土壤理化參數(shù)的測(cè)定 42.4實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 42.4.1實(shí)驗(yàn)儀器 42.4.2實(shí)驗(yàn)試劑 52.5實(shí)驗(yàn)方法 52.5.1培養(yǎng)基的選擇 52.5.2土壤微生物數(shù)量的測(cè)定 62.5.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析 62.6技術(shù)路線 63結(jié)果 73.1土壤理化性質(zhì)的分析 73.1.1不同淹水條件下土壤理化因子分析 73.1.2不同土壤深度土壤理化因子分析 83.2土壤可培養(yǎng)微生物豐度分析 83.2.1淹水與非淹水條件下不同深度土壤真菌豐度分析 93.2.2淹水與非淹水條件下不同深度土壤放線菌豐度分析 93.2.3淹水與非淹水條件下不同深度土壤細(xì)菌豐度分析 103.3相關(guān)性分析 113.3.1理化因子與微生物的相關(guān)性分析 114討論 124.1土壤微生物的豐度 124.1.1淹水、非淹水條件對(duì)土壤微生物豐度的影響 124.1.2不同土壤深度對(duì)于微生物豐度的影響 125結(jié)論 13參考文獻(xiàn) 14致謝 16PAGE8PAGEPAGE161前言1.1研究背景及意義土壤微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在維持生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)方面扮演著重要角色。同時(shí)，土壤微生物是濕地生態(tài)系統(tǒng)中較為活躍的部分，在土壤的養(yǎng)分循環(huán)、整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及資源的可持續(xù)利用中占有主導(dǎo)地位，并在一定程度上制約著濕地類型的分異和演替[1-2]。土壤微生物的分布與活動(dòng)，反映了土壤因子和微生物之間的相互作用，一方面土壤因子不同程度地促進(jìn)或者抑制了微生物的生長(zhǎng)；另一方面土壤微生物的特性又會(huì)反作用于土壤，影響土壤有機(jī)質(zhì)的累積、腐殖質(zhì)的分解速率、植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況等。加強(qiáng)對(duì)濕地土壤微生物的研究，有利于了解濕地微生物多樣性，完善濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能的評(píng)價(jià)[3]。并且通過(guò)對(duì)土壤微生物群落組成和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析，能夠?yàn)榻鉀Q生態(tài)系統(tǒng)功能的變化，制定保護(hù)和合理利用濕地資源的措施提供理論基礎(chǔ)[4-6]。新技術(shù)與新理論的應(yīng)用使得對(duì)土壤微生物過(guò)程的定量描述，對(duì)土壤微生物資源的進(jìn)一步地深度探索，對(duì)土壤微生物功能的定向調(diào)控將不再遙不可及，土壤微生物的研究迅速成為當(dāng)前國(guó)際熱點(diǎn)之一[7]。濕地是全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一，與森林、海洋并稱為地球三大生態(tài)系統(tǒng)，生物多樣性豐度大、生產(chǎn)力高，同時(shí)具有水體和陸地的雙重特征，擁有“地球之腎”、“生命的搖籃”和“物種基因庫(kù)”的稱號(hào)[8-9]。濕地作為介于陸地和水體間過(guò)渡型生態(tài)系統(tǒng)，是水陸相互作用而形成的特殊的自然結(jié)合體，在涵養(yǎng)水源、美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、能量流動(dòng)、物質(zhì)代謝、維持生態(tài)平衡和保護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮著重要的作用；也是人類賴以生存和發(fā)展的生存環(huán)境和自然資源寶庫(kù)[10-11]。濕地面積僅占世界陸地面積的6.4%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之大，是其他生態(tài)系統(tǒng)無(wú)法比擬的，它不僅調(diào)控著區(qū)域內(nèi)的水分循環(huán)和C、N等元素的生物地球化學(xué)循環(huán)，而且起著分解所吸納的污染物、凈化環(huán)境、為候鳥提供食物來(lái)源及過(guò)冬棲息場(chǎng)所的重要作用，從而最終保持著全球生態(tài)平衡[12]。濕地類型包括內(nèi)陸濕地、濱海濕地和人工濕地三大類，最為常見的是內(nèi)陸濕地，即湖泊濕地和河流濕地[13]。濕地生態(tài)系統(tǒng)組成包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物環(huán)境[14]。濕地土壤作為濕地生態(tài)系統(tǒng)中生物與非生物的物質(zhì)和能源轉(zhuǎn)化的主要場(chǎng)所，是濕地生態(tài)系統(tǒng)最主要的環(huán)境因子[15]。鄱陽(yáng)湖是我國(guó)地區(qū)最大的淡水湖泊，其優(yōu)越且獨(dú)特的自然地理?xiàng)l件以及與長(zhǎng)江復(fù)雜的水情關(guān)系，形成了具有特色的湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)：其一，鄱陽(yáng)湖地域優(yōu)越，地處中亞熱帶，年度平均氣溫高達(dá)18℃，濕地碳庫(kù)本底值較低[16]；其二，鄱陽(yáng)湖濕地年內(nèi)、年際水位變化十分巨大，具有顯著的干濕交替與植被變化。鄱陽(yáng)湖豐水期“洪水一片”，而枯水期則出露大片的洲灘，沿水位梯度依次發(fā)育了挺水、濕生、浮水與沉水等濕地植物群落[17]。這些群落往往以某一物種或極少數(shù)物種占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，伴生物種少，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，如南荻群落[18]。南荻(Triarrhenalularioriparia)屬禾本科(Poa-ceae)多年生草本植物，適應(yīng)溫暖潮濕的環(huán)境，通常生長(zhǎng)在濕地和丘陵斜坡上[19]，是鄱陽(yáng)湖和洞庭湖的優(yōu)勢(shì)種。因此，本研究通過(guò)采集鄱陽(yáng)湖南磯山濕地和大湖池保護(hù)站內(nèi)的常湖池濕地南荻不同深度的土壤，測(cè)定南荻土壤不同水位、不同土層條件下可培養(yǎng)微生物種類和菌落數(shù)量，對(duì)認(rèn)知鄱陽(yáng)湖土壤質(zhì)量、保護(hù)鄱陽(yáng)湖濕地生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。此外，還可為鄱陽(yáng)湖濕地的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、管理和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀土壤微生物指的是土壤中一切肉眼看不到或看不清楚的生物，數(shù)量、種類繁多并且隨著環(huán)境及土層深度的不同而發(fā)生變化[20]。土壤微生物在土壤生物區(qū)系中作為最重要的功能組分，它們對(duì)于生活環(huán)境的變化表現(xiàn)的十分敏感，能夠迅速地對(duì)生活環(huán)境的變化作出反應(yīng)[21-22]。土壤微生物能夠直接參與各種生化過(guò)程，影響著土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化及循環(huán)[23-24]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)濕地土壤微生物研究主要圍繞以下幾個(gè)方面開展:濕地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)以及代謝特征，濕地土壤微生物在元素循環(huán)中的作用和人工濕地中微生物降解污染物的作用，濕地土壤微生物多樣性等。國(guó)內(nèi)對(duì)濕地土壤微生物的研究起步較晚，主要集中于對(duì)人工濕地微生物的研究方面，對(duì)天然濕地土壤微生物研究的報(bào)道相對(duì)較少[25]。土壤微生物含量的多少，首先通過(guò)影響土壤養(yǎng)分的儲(chǔ)存量，進(jìn)而影響植物的營(yíng)養(yǎng)吸收狀況，就其作用和真實(shí)性含量而言，它同時(shí)具備了微生物個(gè)體不能比擬的敏銳性和精確性，從而凸顯出極大的研究?jī)r(jià)值，成為土壤微生物相關(guān)研究的基礎(chǔ)[26-27]。1.3研究目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容1.3.1研究目標(biāo)分析鄱陽(yáng)湖濕地南荻根部不同部位土壤可培養(yǎng)微生物群落數(shù)量特征，揭示不同區(qū)域?qū)ν寥牢⑸锶郝鋽?shù)量的影響。分析鄱陽(yáng)湖濕地淹水和非淹水條件下南荻土壤可培養(yǎng)微生物群落數(shù)量特征，揭示淹水和非淹水條件對(duì)土壤微生物群落數(shù)量的影響。1.3.2研究?jī)?nèi)容本研究選擇鄱陽(yáng)湖濕地典型區(qū)，在不同的時(shí)間點(diǎn)采集植物不同土壤深度土壤樣品，并對(duì)優(yōu)勢(shì)植物群落南荻土壤樣品設(shè)置適宜溫度、水分處理，通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)與微生物分析，開展?jié)竦赝寥揽膳囵B(yǎng)微生物群落的研究，具體內(nèi)容主要包括以下2個(gè)方面：研究不同的水位條件對(duì)南荻土壤理化性質(zhì)以及微生物數(shù)量的影響；研究不南荻群落土壤不同深度土壤理化性質(zhì)以及微生物數(shù)量的差異。2材料與方法2.1研究區(qū)域概況：本次研究選擇鄱陽(yáng)湖區(qū)的南磯山濕地作為研究重點(diǎn)區(qū)域。鄱陽(yáng)湖南磯濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，地理坐標(biāo)為（28°52'05″~29°06'50″N，116°10'33″~116°25'05″E）。該保護(hù)區(qū)位于鄱陽(yáng)湖南部，贛江三角洲前沿地帶，在南昌市新建縣內(nèi)，保護(hù)區(qū)內(nèi)除南山島和磯山島(鄉(xiāng)行政機(jī)構(gòu)所在地，面積僅4km2)外，其余為洲灘和水域，總面積約330km2[28]。本研究區(qū)的氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，年平均太陽(yáng)總輻射量大于470×103J/（cm2·a），大于10℃積溫期間的太陽(yáng)總輻射量年平均值為318×103J/（cm2·a），大于10—20℃積溫期間的太陽(yáng)總輻射量年平均值為301×103J/（cm2·a）。研究區(qū)多年平均氣溫17.6℃，全年1月份最冷，平均氣溫為5.1℃，7月份最熱，平均氣溫29.5℃。多年平均降水量為1450~1550mm，年蒸發(fā)量為1599.6mm。洲灘淹沒時(shí)間視當(dāng)年具體水文情勢(shì)一般在3~5個(gè)月不等，非淹水時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7~9個(gè)月[29]。水位受長(zhǎng)江水位與鄱陽(yáng)湖水系來(lái)水的影響，年內(nèi)年際間都變化顯著，水位最大變幅為9.59~10.94m，最小變幅為3.80~4.42m，年際間最高最低水位差為10.34~11.55m。2.2樣品采集與處理樣品采集設(shè)置在鄱陽(yáng)湖典型濕地—南磯濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。南磯山濕地保護(hù)區(qū)位于鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)的南部,是鄱陽(yáng)湖水體與贛江的三大支流入湖口的水陸過(guò)渡地帶,挺水植物以南荻(Triarrhenalutarioriparia)為優(yōu)勢(shì)種[30]。本文于2017年11月在淹水10cm條件下分別選擇三個(gè)樣區(qū),每個(gè)樣區(qū)間距20米以上,在每個(gè)樣區(qū),選40*40cm的樣點(diǎn),剪除植物地上部分,同時(shí)記錄該點(diǎn)的土壤溫度、大氣溫度、含水量、pH、Eh、溶解氧等環(huán)境因子，使用采土器采集南荻群落土壤樣品。按照不同土壤層次(0～5cm、5～10cm和10～20cm)分別取樣。將采集于同年12月份在非淹水的南荻群落中,按上述設(shè)計(jì)方案進(jìn)行采樣。將0～5cm深度的土壤記為S層土壤，5～10cm深度的土壤記為M層土壤，10～20cm深度的土壤記為D層土壤。采集到的樣品用滅菌自封袋密封,24h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,在-4℃條件下儲(chǔ)存。所有樣品分為兩部分：一部分樣品自然風(fēng)干，研磨過(guò)200目篩用于后期理化性質(zhì)分析；另一部分樣品保鮮，用于可培養(yǎng)微生物實(shí)驗(yàn)。2.3土壤理化參數(shù)的測(cè)定土壤含水量（Soilsoisturecontent，SM）的測(cè)定：采用土壤水分速測(cè)儀溫度濕度測(cè)定儀(TAKEME)。土壤酸堿度（SoilpH）的測(cè)定：采用pH值酸度計(jì)。土壤鐵含量（Nitratenitrogen，F(xiàn)e）的測(cè)定：采用鄰菲羅啉比色法。土壤有機(jī)碳（Soilorganiccarbon，SOC）的測(cè)定：采用重鉻酸鉀氧化外加熱法。總氮(Totalnitrogen，TN)、總碳（Totalcarbon，TC）的測(cè)定：采用元素分析儀(Elementar德國(guó))。2.4實(shí)驗(yàn)儀器與試劑2.4.1實(shí)驗(yàn)儀器表1主要儀器及廠家Table1Themainequipmentandmanufacturers儀器廠家GZX-7096MBE電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠KDM型調(diào)溫電熱套鄄城華魯儀器有限公司SPX-150-2生化培養(yǎng)箱上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠DM型直熱電熱套山東鄄城華魯儀器公司150G振蕩培養(yǎng)箱江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司MP1002電子天平上海舜寧恒平科學(xué)儀器有限公司NO.0407-169顯微鏡北京泰克儀器有限公司制造SA-1600-2JZ多功能超凈操作臺(tái)上海稼豐園藝用品有限公司pH值酸度計(jì)上海雷磁新瀅儀器有限公司ZPQ-280DYXQ-LS-75S11高壓蒸汽滅菌鍋上海博訊事業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠HPX-9052MBE數(shù)顯不銹鋼電熱培養(yǎng)箱上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠BCD-201E冰箱河南新飛電器有限公司立式壓力蒸汽滅菌鍋上海博訊實(shí)業(yè)有限公司微量移液槍上海雷勃分析儀器有限公司2.4.2實(shí)驗(yàn)試劑牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、瓊脂、可溶性淀粉、硝酸鉀、磷酸氫二鉀、硫酸鎂、重鉻酸鉀、葡萄糖、磷酸二氫鉀、孟加拉紅、鏈霉素、硫酸銨、磷酸鈣、硫酸錳、氯化鉀、硫酸亞鐵、磷酸銨、碳酸鈉、碳酸鈣、亞硝酸鈉、磷酸二氫鈉、檸檬酸鈉、瓊脂和乙醇等。2.5實(shí)驗(yàn)方法2.5.1培養(yǎng)基的選擇各種微生物培養(yǎng)基均按常規(guī)方法配制。細(xì)菌、真菌、放線菌的培養(yǎng)基配制方法參照林先貴的《土壤微生物研究原理與方法》，具體如下：細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基成分：牛肉膏瓊脂蛋白胨蒸餾水pH含量：3.0g18.0g5.0g1000mL7.0～7.2放線菌采用改良高氏I號(hào)培養(yǎng)基成分：可溶性淀粉磷酸氫二鉀硫酸亞鐵硝酸鉀硫酸鎂氯化鈉瓊脂蒸餾水pH含量：20.0g0.5g0.01g1.0g0.5g0.5g18.0g1000mL7.0-7.2注意：臨用時(shí)在已滅菌的培養(yǎng)基上加入少量的重鉻酸鉀溶液，以抑制霉菌和細(xì)菌的生長(zhǎng)。真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基成分：蛋白胨瓊脂葡萄糖磷酸二氫鉀硫酸鎂蒸餾水含量：5.0g18.0g10.0g1.0g0.5g1000mL2.5.2土壤微生物數(shù)量的測(cè)定本研究對(duì)可培養(yǎng)的微生物數(shù)量進(jìn)行測(cè)定，采用稀釋涂布平板法測(cè)定微生物的種類及數(shù)量，具體方法如下：稱取10g土樣，放入90mL無(wú)菌水中，倒入裝有15-20個(gè)已滅菌小玻璃珠的三角瓶中，振蕩30min，使土壤樣品被充分打散，即得10-1壤稀釋液，然后按十倍稀釋法稀釋，將供試土樣制成10-1-10-5的土壤稀釋液。將適宜濃度土壤稀釋液涂布于培養(yǎng)基上，進(jìn)行微生物培養(yǎng)，每個(gè)土壤樣品做3個(gè)次重復(fù)。適宜溫度下培養(yǎng)3-5d觀察計(jì)數(shù)。平板菌落計(jì)數(shù)法[31]，是一種統(tǒng)計(jì)物品含菌數(shù)的有效方法。方法如下:將待測(cè)樣品經(jīng)適當(dāng)稀釋之后，其中的微生物充分分散成單個(gè)細(xì)胞，取一定量的稀釋樣液涂布到平板上，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，由每個(gè)單細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖而形成肉眼可見的菌落，即一個(gè)單菌落應(yīng)代表原樣品中的一個(gè)單細(xì)胞；統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，根據(jù)其稀釋倍數(shù)和取樣接種量即可換算出樣品中的含菌數(shù)。2.5.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析各種菌的數(shù)量均采用平板菌落計(jì)數(shù)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算出每克干土所具有的菌落數(shù)。其計(jì)算公式為：每克干土中所含菌落數(shù)（cfu/g干土）=（同一稀釋度平板上菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)）／[原菌樣品體積（mL）×（1-含水率）]。所有數(shù)據(jù)均采用Excel2010和SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2.6技術(shù)路線以鄱陽(yáng)湖南荻濕地為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，開展不同水位條件、不同土壤深度可培養(yǎng)微生物的研究通過(guò)稀釋涂布平板法對(duì)真菌、放線菌、細(xì)菌豐度進(jìn)行分析對(duì)土壤理化因子（TC、TN、SOC等）以及周圍的環(huán)境因子（溫度、含水量、pH等）進(jìn)行測(cè)定以鄱陽(yáng)湖南荻濕地為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，開展不同水位條件、不同土壤深度可培養(yǎng)微生物的研究通過(guò)稀釋涂布平板法對(duì)真菌、放線菌、細(xì)菌豐度進(jìn)行分析對(duì)土壤理化因子（TC、TN、SOC等）以及周圍的環(huán)境因子（溫度、含水量、pH等）進(jìn)行測(cè)定利用Excel2010和SPSS20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理利用Excel2010和SPSS20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理淹水、非淹水條件下不同深度土壤微生物的差異以及影響因素淹水、非淹水條件下不同深度土壤微生物的差異以及影響因素3結(jié)果3.1土壤理化性質(zhì)的分析3.1.1不同淹水條件下土壤理化因子分析本實(shí)驗(yàn)通過(guò)分析土壤理化因子（Fe、TN、TC、SOC）等非生物土壤因素，研究不同淹水條件下土壤理化因子的差異。如表2所示，淹水條件下土壤的含氮量、含碳量、有機(jī)碳含量顯著高于非淹水條件下的對(duì)應(yīng)值。因此，表明不同淹水條件會(huì)對(duì)部分土壤理化因子產(chǎn)生影響，從而影響土壤的營(yíng)養(yǎng)參數(shù)，影響土壤的肥力以及其他相關(guān)性質(zhì)。表2不同淹水條件下土壤理化因子差異性分析Table2Differencesbetweendifferentfloodingconditionsandsoilphysicochemicalfactors名稱淹水非淹水Fe(g.kg-1)21.48±0.65a22.18±0.35aTN（%）0.35±0.04a0.19±0.03bTC（%）4.36±0.51a2.40±0.34bC/N11.76±0.30b12.71±0.25aSOC（%）3.09±0.13a2.03±0.13bNote:differentlettersindicatesignificantdifferencewhenP<0.053.1.2不同土壤深度土壤理化因子分析本實(shí)驗(yàn)采用南荻群落根部土壤進(jìn)行研究，南荻植物根部不同部位土壤的理化性質(zhì)也存在差異。如表3所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在淹水條件下，不同土壤深度的含鐵量、硝態(tài)氮含量、氨態(tài)氮含量不存在明顯差異。而在淹水條件下，S層土壤的總氮、碳含量量、有機(jī)碳含量顯著高于M層、D層的相應(yīng)值。在非淹水條件下，S層、M層、D層土壤的鐵含量、碳氮比，有機(jī)碳含量不存在顯著差異。S層土壤的總氮、總碳、硝化氮含量顯著高于M層、D層土壤的總氮，S層、M層、D層土壤的銨態(tài)氮存在顯著差異。表3不同深度土壤理化因子差異性分析Table3Analysisofthedifferenceofphysicochemicalfactorsinrhizosphere,rootcircumferenceandtopsoil名稱淹水非淹水D層M層S層D層M層S層Fe(g.kg-1)20.30±0.90a22.15±1.07a21.99±1.37a22.41±0.60a22.38±0.73a21.74±0.51aTN(%)0.15±0.12c0.22±0.14b0.69±0.16a0.05±0.01b0.06±0.01b0.46±0.04aTC(%)1.55±0.13c2.50±0.17b9.04±0.21a0.66±0.03b0.75±0.05b5.80±0.56aC/N10.55±0.67b11.53±0.39b13.20±0.13a13.21±0.56a12.32±0.46a12.59±0.14aSOC(%)2.26±0.13c3.06±0.13b3.95±0.14a1.22±0.06b1.37±0.09b3.51±0.08bNote:differentlettersindicatesignificantdifferencewhenP<0.053.2土壤可培養(yǎng)微生物豐度分析細(xì)菌、真菌、放線菌是土壤中最主要的三大微生物類群，它們參與了土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量循環(huán)，其活性和群落機(jī)構(gòu)特征是土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，對(duì)土壤環(huán)境的影響至關(guān)重要。因此，本實(shí)驗(yàn)主要以細(xì)菌、真菌、放線菌三種微生物為研究對(duì)象，探究不同水位條件以及不同區(qū)域條件對(duì)土壤微生物的豐度的影響。3.2.1淹水與非淹水條件下不同深度土壤真菌豐度分析通過(guò)稀釋涂布平板法對(duì)真菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而對(duì)不同條件下真菌的豐度進(jìn)行分析。如圖1所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：淹水條件下，真菌菌落數(shù)（36.49×105cfu/g）顯著高于非淹水條件下真菌的菌落數(shù)（9.68×105cfu/g）。在非淹水條件下，S層土壤的真菌菌落數(shù)最高（8.65×105cfu/g），M層土壤真菌菌落數(shù)次之（0.77×105cfu/g），D層土壤真菌菌落數(shù)最低（0.26×105cfu/g）。在淹水條件下，S層土壤的真菌菌落數(shù)最高（31.23×105cfu/g），M層土壤真菌菌落數(shù)次之（2.73×105cfu/g），D層土壤真菌菌落數(shù)最低（2.53×105cfu/g）。圖1淹水與非淹水條件下不同深度土壤真菌豐度分析Fig.1Analysisofrhizosphere,rootcircumferenceandfungalabundanceintopsoilunderfloodedandnon-submergedconditions3.2.2淹水與非淹水條件下不同深度土壤放線菌豐度分析通過(guò)圖2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：淹水條件下放線菌菌落數(shù)（31.31×106cfu/g），顯著高于非淹水條件下放線菌菌落數(shù)（15.19×106cfu/g）。在非淹水條件下，S層土壤的放線菌菌落數(shù)最高（8.65×106cfu/g）,M層土壤真菌菌落數(shù)次之（1.91×106cfu/g），D層土壤真菌菌落數(shù)最低（0.26×106cfu/g）。在淹水條件下，S層土壤的真菌菌落數(shù)最高（31.23×106cfu/g），M層土壤真菌菌落數(shù)次之（13.27×106cfu/g），D層土壤真菌菌落數(shù)最低（2.53×106cfu/g）。圖2淹水與非淹水條件下不同深度土壤放線菌豐度分析Fig.2Analysisoftheabundanceofactinomycetesintherhizosphere,rootcircumferenceandsurfacesoilunderfloodedandnon-floodedconditions3.2.3淹水與非淹水條件下不同深度土壤細(xì)菌豐度分析通過(guò)圖3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：非淹水條件下細(xì)菌菌落數(shù)（24.63×106cfu/g），顯著高于淹水條件下放線菌菌落數(shù)（14.8×106cfu/g）。在非淹水條件下，M層土壤的放線菌菌落數(shù)最高（13.34×105cfu/g）,S層土壤細(xì)菌菌落數(shù)次之（9.25×106cfu/g），根際土壤細(xì)菌菌落數(shù)最低（2.04×105cfu/g）。在淹水條件下，M層土壤的真菌菌落數(shù)最高（6.5×105cfu/g），S層土壤真菌菌落數(shù)次之（5.7×106cfu/g），D層土壤真菌菌落數(shù)最低（2.6×105cfu/g）。圖3淹水與非淹水條件下不同深度土壤細(xì)菌豐度分析Fig.3Analysisofbacterialabundanceinrhizosphere,rootcircumferenceandtopsoilunderfloodedandnon-submergedconditions3.3相關(guān)性分析3.3.1理化因子與微生物的相關(guān)性分析使用SPSS20.0對(duì)理化因子與微生物進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。如表4所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：土壤溫度、含水量、pH、鐵含量、氮含量、碳含量、碳氮比、有機(jī)碳含量與真菌豐度之間呈正相關(guān)，箱內(nèi)溫度與真菌豐度之間呈負(fù)相關(guān)。土壤溫度、含水量、pH、鐵含量、氮含量、碳含量、有機(jī)碳含量與放線菌豐度呈正相關(guān)，且氮含量、碳含量、有機(jī)碳含量與放線菌豐度呈顯著正相關(guān)，箱內(nèi)溫度、碳氮比與放線菌豐度呈負(fù)相關(guān)。箱內(nèi)溫度、鐵含量、與細(xì)菌豐度呈正相關(guān)，土壤溫度、含水量、pH、氮含量、碳含量、碳氮比、有機(jī)碳含量與細(xì)菌豐度呈負(fù)相關(guān)，其中碳氮比與細(xì)菌豐度呈顯著負(fù)相關(guān)。表4理化因子與微生物的相關(guān)性分析Table4AnalysisofphysicalandChemicalfactorsandcorrelationbetweenmicroorganismandmicroorganism箱內(nèi)溫度土壤溫度含水量pH鐵含量TNTCC/N真菌-0.0630.240.1150.290.2460.4090.4210.031放線菌-0.3110.1290.1660.2680.2130.628**0.608**-0.151細(xì)菌0.113-0.181-0.06-0.130.364-0.03-0.06-0.636**4討論4.1土壤微生物的豐度4.1.1淹水、非淹水條件對(duì)土壤微生物豐度的影響本研究發(fā)現(xiàn)在淹水條件下，真菌、細(xì)菌、放線菌的豐度都顯著大于非淹水條件下微生物的豐度。這與劉岳燕[32]在水分條件與水稻土壤微生物生物量、活性及多樣性的關(guān)系研究中的結(jié)果一致。水分條件是濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的生態(tài)因子，影響著濕地的物化環(huán)境和生態(tài)學(xué)功能[33]。在本次研究中我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)比非淹水環(huán)境，濕地土壤在淹水的環(huán)境下土壤總有機(jī)質(zhì)含量（含碳量、含氮量等）出現(xiàn)了明顯的升高，這可能是因?yàn)闈竦赝寥涝谘退沫h(huán)境中類似于湖泊底部的泥，擁有較高的酚氧化酶與過(guò)氧化物酶活性，而這兩種酶均能夠催化腐殖質(zhì)的生成（土壤酚氧化酶能利用氧氣將各種形式的酚氧化成醌，醌又會(huì)與環(huán)境中的氨基酸和肽縮合,形成最初的腐殖質(zhì)分子，而過(guò)氧化物酶則能利用環(huán)境中的過(guò)氧化氫和其他有機(jī)過(guò)氧化物中的氧,氧化有機(jī)物質(zhì)，最后形成腐殖質(zhì)分子），腐殖質(zhì)的生成又會(huì)與過(guò)氧化物形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[34-35]。腐殖質(zhì)的形成可固定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制土壤中的硝化作用,影響環(huán)境中氮的循環(huán)，進(jìn)而影響土壤物質(zhì)循環(huán)而促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)的積累。這在一定程度上很好的解釋了長(zhǎng)期處于淹水狀態(tài)的濕地土壤所具有的強(qiáng)大的“碳匯”功能[36]。正是因?yàn)檠退?、非淹水條件造成土壤中有機(jī)質(zhì)含量發(fā)生變化，從而使土壤微生物的豐度發(fā)生了變化。淹水條件下土壤的有機(jī)質(zhì)含量更高，為微生物的繁殖和生長(zhǎng)提供了更多的養(yǎng)分，使得微生物的豐度升高。4.1.2不同土壤深度對(duì)于微生物豐度的影響根據(jù)本研究發(fā)現(xiàn)，微生物的生物量會(huì)隨著土壤深度的增加而減少，呈現(xiàn)一種遞減的趨勢(shì)。這與于昊天[37]在鄱陽(yáng)湖濕地剖面土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及功能的變化特征的研究中的研究結(jié)果相同。造成這種現(xiàn)象的原因，是因?yàn)橥寥郎疃鹊淖兓斐赏寥览砘再|(zhì)的變化，從而影響了土壤微生物的豐度。土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤理化性質(zhì)都有很重要的作用，土壤有機(jī)質(zhì)在一定深度上體現(xiàn)土壤肥力情況。本研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)均隨土層深度的增加而減小。全氮、全碳含量均呈現(xiàn)這樣的趨勢(shì)，隨著土壤深度的增加而減少。這與程瑞梅[38]等研究的三峽庫(kù)區(qū)植被土壤有機(jī)質(zhì)含量變化結(jié)果相同。也與于昊天[37]在鄱陽(yáng)湖濕地剖面土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及功能的變化特征的研究中的研究結(jié)果相同。造成這種現(xiàn)象的原因，是由于表層聚集的凋落物和表層淺根系分布較多，導(dǎo)致土壤表層有機(jī)質(zhì)的含量高于深層。土壤全氮與土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化規(guī)律大致相似，與耿玉清[39]等對(duì)北京森林土壤養(yǎng)分的分析結(jié)果具有相似性。土壤氮元素主要來(lái)源于地表凋落物的分解，還取決于生物量的累積，最終導(dǎo)致氮元素表聚性明顯，表層的氮元素通過(guò)雨水滲透和其它方式向土壤深層轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致土壤全氮含量隨土層深度的增加而減小。土壤理化性質(zhì)各指標(biāo)間存在一定的相關(guān)性[40]，土壤有機(jī)質(zhì)與土壤全氮呈顯著正相關(guān)，土壤中C：N相對(duì)穩(wěn)定，這系列研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的必要養(yǎng)分，影響土壤理化性質(zhì)，對(duì)改善土壤物理結(jié)構(gòu)等方面具有積極的作用。5結(jié)論鄱陽(yáng)湖南磯山濕地地處鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)南部，氣候適宜，土壤微生物活躍，是研究土壤微生物的極佳場(chǎng)所。本文研究了南磯山濕地土壤在淹水、非淹水條件下不同土壤深度下微生物的豐度，主要得出以下結(jié)論：在淹水條件下，真菌、放線菌豐度顯著高于非淹水條件下真菌、放線菌豐度，而細(xì)菌豐度則相反；在不同土壤深度的條件下，真菌豐度：S層>M層>D層，放線菌豐度：S層>M層>D層，細(xì)菌豐度：M層>S層>D層；總氮（TN）、總碳（TC）對(duì)真菌豐度影響最大，總氮（TN）、總碳（TC）、有機(jī)碳含量與放線菌豐度呈顯著正相關(guān)，碳氮比與細(xì)菌豐度呈顯著正相關(guān)。參考文獻(xiàn)劉興土.我國(guó)濕地的主要生態(tài)問題及治理對(duì)策[J].濕地科學(xué)與管理,2007,3(1):18-22.AbbottLK,MurphyDV.Soilbiologicalfertility:akeytosustainablelanduseinagriculture[M].SpringerScience&BusinessMedia,2003.CraigLM,DobbsFC,TiedjeJM.Phylongeneticdiversityofthebacterialcommunityfrommicrobialmatatanactive,hydrothermalventsystem,LochSeamount,Hawaii[J].Appliedandenvironmentalmicrobiology,1995(61):1555-1562.張海涵，唐明，陳輝，等．不同生態(tài)條件下油松(Pinustabulaeformis)菌根根際土壤微生物群落［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27(12):5463－5470．郝曉暉，胡榮桂，吳金水，等．長(zhǎng)期施肥對(duì)稻田土壤有機(jī)氮、微生物生物量及功能多樣性的影響［J］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21(6):1477－1484．范瑞英，楊小燕，王恩姮，等．黑土區(qū)不同林齡落葉松人工林土壤微生物群落功能多樣性的對(duì)比研究［J］．北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35(2):63－68．宋長(zhǎng)青，吳金水,陸雅海,等.中國(guó)土壤微生物學(xué)研究10年回顧[J]．地球科學(xué)進(jìn)展,2013,28(10):1087-1105．ConstanzaR,d,ArgeR,deGrootR,etal,.Thevalueoftheworld,secosystemservicesandnaturalcapital[J].Nature,1990,(387):253-260.崔寶山,楊志峰.濕地學(xué)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2006.張明祥.濕地水文功能研究進(jìn)展林業(yè)資源管理[J],2008,5:64-68.武晉雯,馮銳,張玉書,等.基于MERSI盤錦濕地植被動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及其與MODIS數(shù)據(jù)對(duì)比分析[J].2010,25(4):515-519.袁軍,呂憲國(guó).濕地功能評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J].濕地科學(xué),2004,2(2):153-160.陳宜瑜.中國(guó)濕地研究[M].長(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