食细菌线虫和微生物群落相互作用对土壤团聚体有机碳库容和周转率的影响(附件)
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract. 1
Key words 1
引言 2
1 材料和方法 3
1.1场地描述和设计 3
1.2土壤样品和团聚体分级 3
1.3 土壤化学性质 3
1.4磷脂脂肪酸分析法 3
1.5筛线虫 4
1.6培养实验 4
2 结果与分析 4
2.1土壤团聚体中不同SOC碳库库容和周转率 4
2.2团聚体中的微生物群落 5
2.3土壤团聚体中的食细菌线虫 6
2.4土壤性质,线虫和微生物群落对SOC碳库的动态变化的影响 6
3 讨论 7
3.1土壤团聚体中SOC碳库的动态变化 7
3.2影响团聚体中SOC碳库的微生物机制 8
3.3影响土壤团聚体中SOC碳库的线虫捕食机制 8
4 结论 9
致谢 9
参考文献 9
食细菌线虫和微生物群落相互作用对土壤有机碳库容和周转率的影响
引言
引言
团聚体作为土壤结构的基础部分,为有机质提供了物理保护,为微生物和微型动物提供了营养不均一的生态位。团聚体土壤结构对碳固定有 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥
重要的影响[1],而土壤团聚体中SOC(土壤有机碳)库容的增加需要土壤有机质输入与输出的不平衡[2]。为深入理解土壤有机碳的动态变化,有必要将土壤有机碳分为活性,慢性和惰性碳[3]。普遍认为团聚体越大,SOC库容和周转率越大[4]。大团聚体和小团聚体(>250μm)由大量活性和不稳定SOC组成,他们来源于植物残体,真菌菌丝和新鲜土壤有机碳的输入[5]。与之形成鲜明对比的是,微型团聚体(< 250 μm)含有较多的难分解的SOC,他们由粘土颗粒和金属有机配合物形成[6]。然而,在微型团聚体中,CO2排放量是最多的,表明在这些团聚体中,土壤矿化率在微型团聚体中最高[7]。两者之间存在的矛盾表明在土壤团聚体中,土壤有机碳动态变化过程仍不确定,因为还未完全理解促进土壤有机碳动态变化的机制。
土壤微生物功能各异,在土壤有机碳动态变化和团聚体的形成中起着关键作用[8][9]。为更近一步理解团聚体中土壤有机碳动态变化机制,对小规模的微生物功能组的异质性进行测定。细菌分泌胞外多糖,它们将土壤粒子粘结起来,使颗粒间的粘性增加,而真菌能为清除土壤中的营养物提供巨大的表面积,影响土壤团聚体的形成[10]。特别的,丛枝菌根真菌通过他们在土壤大型团聚体中的形成中的作用,大大地促进土壤有机碳的稳定性[11]。有记录表明,施加猪粪可以通过团聚体的形成,提高土壤有机碳量,改变微生物群落组成[12]。然而,微生物群落对有不同周转率的SOC动态变化的定量影响这方面的研究还未达到团聚体水平。
线虫是土壤后生动物中最丰富的群体,占领多级营养水平[13]。细菌的丰度不可避免地会受到线虫捕食的自上而下的调控[14]。线虫通常有特殊的食物偏好,线虫的选择性捕食可以改变细菌群落的组成[15]。线虫和微生物之间的生物联系影响了与SOC积累相关的微生物功能[16]。然而,线虫与微生物对SOC动态变化控制的大小和方向有很大的不同,并依赖于土壤微环境背景。相对较大的孔隙大小更容易被大型的细菌线虫所接受[17]。在大型团聚体中,食细菌线虫数量的增加显示了线虫和细菌群落庞大而复杂的网络,并且对微生物的丰度和活性有很大的贡献[18][19]。研究线虫的捕食是如何驱动SOC动态变化的,有利于进一步理解调节土壤团聚体生化性质的生物过程。
对土壤团聚体中线虫,微生物群落和SOC库的动力学之间的关系进行研究。当前研究的主要目的由两个问题构成:(1)线虫和微生物之间的相互作用是如何驱动土壤团聚体中SOC库容的动态变化的?(2)土壤性质、微生物群落和线虫对SOC库容的大小和周转率有何影响?以一块有四种施肥机制的土壤为实验对象,从每一种施肥机制中的三次重复处理土壤中收集样本,然后将其分成三组,用于物理化学和生物分析。将土壤线虫分离出来后,在显微镜下对线虫进行定量测定,并同时用PLFA分析法对微生物群落结构进行测定。在微生境培养实验中对活性,慢性和惰性有机碳库库容和矿化率进行测定。研究结果突出食细菌线虫和微生物群落之间关系以及两者之间的相互作用对SOC的库容和周转率的调控。
材料和方法
1.1场地描述和设计
土样来自江西鹰潭生态观测站,土样中沙粒,粉粒和黏粒分别占36.3%,42.5%和21.2%,铁含量是41.8 g kg1,铝含量是76.6 g kg1,年平均气温和降水量分别是18.1℃和1785mm,2002年启动了长期的田间粪便试验,即选定若干各2 m 长 × 2 m 宽× 1.5 m深的土块上进行,分别进行四种处理方法:(1)不施肥(M0);(2)施加低肥,150 kg N ha−1 y−1(M1);(3)施加高肥,600 kg N ha−1 y−1 (M2);(4)施加高肥,600 kg N ha−1 y−1以及加3000 kg Ca(OH)2 ha−1 y−1 (M3),每一种处理设置三组重复。猪粪平均含水量为75%,干猪粪中SOC 386.5 g kg−1,总氮32.2 g kg1。种植系统是单作玉米,每年四月种植,七月收割,人工收割后,将陆地上的残留作物和根系移除。
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