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不同海拔长白山牛皮杜鹃根际与非根际土壤微生物群落结构

作　者: 吕剑薇
导　师: 陈霞
学　校: 吉林大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 长白山牛皮杜鹃海拔土壤酶活土壤微生物数量土壤理化性质
分类号: S154.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

土壤是地球上不同微生物最重要的栖息地之一。根际是由植物根系直接影响的土壤区域,是陆地生态系统上复杂且独特的小环境,也是养分、水分和各种有益、有害物质进入植物根系的门户。牛皮杜鹃是长白山上一种多年生常绿小灌木,能够保持水土,对长白山生态平衡有很大的作用。对长白山四个海拔(1580m、2000m、2300m、2614m)牛皮杜鹃根际与非根际土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤理化性质及三者间的相关性进行了研究。结果表明：4个海拔中各类菌群数量均为细菌最多,放线菌和真菌数量相近,根际细菌数量为2000m>1580m> 2614m> 2300m,非根际细菌数量为1580m>2300m> 2000m> 2614m:1580m、2300m非根际细菌数量多于根际,2000m、2614m根际细菌数量多于非根际。真菌、放线菌数量均为除海拔2614m外,非根际多于根际。根际真菌数量为2614m>1580m>2300m>2000m,非根际真菌数量为2300m> 1580m> 2000m> 2614mm,根际放线菌数量为2614m>2000m>2300m>1580m,非根际放线菌数量为2300m>2614m>2000m>1580m。不同海拔间土壤酶活性亦存在差异,根际蔗糖酶活性为1580m>2614m>2300m>2000m,非根际蔗糖酶活性为1580m>2300m>2000m>2614m,根际蔗糖酶活性高于非根际。根际脲酶活性为2000m>2614m>2300m>1580m,非根际脲酶活性为2000m>2300m>2000m>2614m,除海拔2614m外,非根际脲酶活性高于根际。根际酸性磷酸酶活性为2614m>2000m>2300m>1580m,非根际酸性磷酸酶活性为1580m>2300m>2000m>2614m,1580m、2300m非根际酸性磷酸酶活性高于根际,2000m、2614m根际酸性磷酸酶活性高于非根际。根际过氧化氢酶活性为2614m>1580m>2300m>2000m,非根际过氧化氢酶活性随海拔上升而下降,1580m、2300m非根际过氧化氢酶活性高于根际,2000m根际非根际过氧化氢酶活性相等,2614m根际过氧化氢酶活性高于非根际。根际纤维素酶活性为2300m>2000m>2614m>1580m,非根际纤维素酶活性为2300m>1580m>2000m>2614m,除海拔1580m外,根际纤维素酶活性高于非根际。相关分析结果表明,土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤理化性状之间均存在相关性,根际真菌和放线菌数量与N03-N和土壤pH值高度相关,根际细菌数量与总S含量高度相关；非根际细菌数量与几乎所有测定的土壤理化性质都高度相关,非根际放线菌数量除了与pH值和总K为正相关外,与其它理化性质均为高度负相关。根际放线菌数量与酸性磷酸酶活性高度相关；非根际细菌数量与转化酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性高度相关,非根际真菌数量与脲酶和纤维素酶活性高度相关。蔗糖酶活性与有机质含量高度相关；酸性磷酸酶活性与速效磷、速效钾、缓效钾含量高度相关。牛皮杜鹃根系对土壤理化性质、微生物数量和土壤酶活都有着明显的影响。在牛皮杜鹃不同的生育期,其根际微生物数量和土壤酶活性也都有一定程度的变化。非根际微生物的数量和土壤酶活性与植物残体、凋落物种类的数量和质量都有着密切的关系。通过测定土壤理化性质、可培养微生物数量、土壤酶活性以及分析三者间的相关性,最后可以得出结论,牛皮杜鹃根系可以改变土壤微生物的群落结构,保持较高的酶活力,改善其根际土壤的理化性质,使土壤肥力提高,生物有效性增强,创造出适合其生长的土壤环境。因此,牛皮杜鹃在长白山的分布扩大之后可以慢慢改变土壤环境,使周围土壤更加适合自身的生长。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章引言  11-17
  1.1 土壤微生物生态  11-12
    1.1.1 土壤微生物种类及作用  11
    1.1.2 土壤微生物的数量  11-12
  1.2 根际微生物  12
  1.3 植物与土壤之间的相互作用  12-13
    1.3.1 土壤对植物的影响  12-13
    1.3.2 植物对土壤质量的影响  13
    1.3.3 植物对土壤酶的影响  13
  1.4 植物与土壤微生物之间的相互作用  13-15
    1.4.1 微生物对矿质元素代谢的作用  14
    1.4.2 根际微生物对植物生长的正面影响  14
    1.4.3 根际微生物对植物和生态系统的负面影响  14-15
    1.4.4 植物对微生物群落结构的影响  15
  1.5 牛皮杜鹃的分布与其种质资源情况  15-16
  1.6 研究内容与目的  16-17
第二章实验材料与方法  17-36
  2.1 实验材料  17-19
    2.1.1 样品采集  17
    2.1.2 四个采样位点的主要植物群落  17-19
  2.2 实验方法  19-36
    2.2.1 主要试剂配制和仪器  19-25
    2.2.2 土壤理化性质分析  25-32
    2.2.3 土壤可培养微生物分离记数  32-33
    2.2.4 土壤酶活性测定  33-34
    2.2.5 统计分析  34-36
第三章实验结果分析与讨论  36-49
  3.1 土壤理化性质分析结果  36-37
  3.2 可培养微生物群落数量计数结果  37-42
  3.3 土壤酶活性分析结果  42-44
  3.4 微生物群落数量、土壤理化性质和土壤酶活性相关性分析结果  44-49
    3.4.1 微生物群落数量与土壤理化性质相关性分析结果  44-46
    3.4.2 微生物群落数量与土壤酶活性相关性分析结果  46-47
    3.4.3 土壤理化性质与土壤酶活性相关性分析结果  47-49
第四章讨论  49-53
  4.1 土壤质量的生物评价指标  49
  4.2 不同海拔土壤微生物数量的分布特征  49-50
  4.3 牛皮杜鹃根际与非根际微生物数量与土壤酶活性比较  50
  4.4 土壤微生物数量、环境因子、土壤酶三者间的关系  50-51
  4.5 总结  51-53
参考文献  53-61
致谢  61

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