南荻土壤不同水位、不同土层条件下可培养微生物的研究

IIADDINCNKISM.UserStyle南荻土壤不同水位、不同土层条件下可培养微生物的研究中文题目南荻土壤不同水位、不同土层条件下可培养微生物的研究外文题目StudyoncultivablemicroorganismsindifferentwaterlevelsanddifferentsoillayersofTriarrhenalutarioripariasoilPAGEPAGEI摘要土壤微生物是生态系统的重要组成部分，能够推动生态系统的物质循环和能量流动，在维持生态系统正常运转方面扮演着重要角色。本文以我国鄱阳湖湿地南荻群落土壤为研究对象，运用微生物培养的方法，系统地研究了淹水、非淹水条件和土壤深度对土壤可培养微生物丰度的影响，结果表明：淹水条件下，真菌、放线菌的丰度（36.49×105cfu/g，31.31×106cfu/g）明显高于非淹水条件下（9.68×105cfu/g，15.19×106cfu/g），而淹水条件细菌（14.8×106cfu/g）丰度明显低于非淹水条件（36.49×105cfu/g）；在淹水条件下，真菌、放线菌丰度：（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），细菌微生物丰度：（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）；在非淹水条件，真菌、放线菌丰度：（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），细菌丰度：（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相关性分析表明，总氮（TN）、（TC）对真菌丰度影响最大，总氮（TN）、总碳（TC）、有机碳含量与放线菌丰度呈显著正相关，碳氮比与细菌丰度呈显著正相关。关键词：鄱阳湖；湿地；淹水；土壤深度；可培养微生物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.目录摘要 IAbstract II目录 IV1前言 11.1研究背景及意义 11.2国内外研究现状 21.3研究目标及主要研究内容 21.3.1研究目标 31.3.2研究内容 32材料与方法 32.1研究区域概况： 32.2样品采集与处理 32.3土壤理化参数的测定 42.4实验仪器与试剂 42.4.1实验仪器 42.4.2实验试剂 52.5实验方法 52.5.1培养基的选择 52.5.2土壤微生物数量的测定 62.5.3数据统计及分析 62.6技术路线 63结果 73.1土壤理化性质的分析 73.1.1不同淹水条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土壤可培养微生物丰度分析 83.2.1淹水与非淹水条件下不同深度土壤真菌丰度分析 93.2.2淹水与非淹水条件下不同深度土壤放线菌丰度分析 93.2.3淹水与非淹水条件下不同深度土壤细菌丰度分析 103.3相关性分析 113.3.1理化因子与微生物的相关性分析 114讨论 124.1土壤微生物的丰度 124.1.1淹水、非淹水条件对土壤微生物丰度的影响 124.1.2不同土壤深度对于微生物丰度的影响 125结论 13参考文献 14致谢 16PAGE8PAGEPAGE161前言1.1研究背景及意义土壤微生物是生态系统的重要组成部分，能够推动生态系统的物质循环和能量流动，在维持生态系统正常运转方面扮演着重要角色。同时，土壤微生物是湿地生态系统中较为活跃的部分，在土壤的养分循环、整个系统的稳定性以及资源的可持续利用中占有主导地位，并在一定程度上制约着湿地类型的分异和演替[1-2]。土壤微生物的分布与活动，反映了土壤因子和微生物之间的相互作用，一方面土壤因子不同程度地促进或者抑制了微生物的生长；另一方面土壤微生物的特性又会反作用于土壤，影响土壤有机质的累积、腐殖质的分解速率、植物的生长发育状况等。加强对湿地土壤微生物的研究，有利于了解湿地微生物多样性，完善湿地生态系统的结构及功能的评价[3]。并且通过对土壤微生物群落组成和结构变化进行分析，能够为解决生态系统功能的变化，制定保护和合理利用湿地资源的措施提供理论基础[4-6]。新技术与新理论的应用使得对土壤微生物过程的定量描述，对土壤微生物资源的进一步地深度探索，对土壤微生物功能的定向调控将不再遥不可及，土壤微生物的研究迅速成为当前国际热点之一[7]。湿地是全球三大生态系统之一，与森林、海洋并称为地球三大生态系统，生物多样性丰度大、生产力高，同时具有水体和陆地的双重特征，拥有“地球之肾”、“生命的摇篮”和“物种基因库”的称号[8-9]。湿地作为介于陆地和水体间过渡型生态系统，是水陆相互作用而形成的特殊的自然结合体，在涵养水源、美化环境、调节气候、能量流动、物质代谢、维持生态平衡和保护生物多样性等方面发挥着重要的作用；也是人类赖以生存和发展的生存环境和自然资源宝库[10-11]。湿地面积仅占世界陆地面积的6.4%，其生态系统服务价值之大，是其他生态系统无法比拟的，它不仅调控着区域内的水分循环和C、N等元素的生物地球化学循环，而且起着分解所吸纳的污染物、净化环境、为候鸟提供食物来源及过冬栖息场所的重要作用，从而最终保持着全球生态平衡[12]。湿地类型包括内陆湿地、滨海湿地和人工湿地三大类，最为常见的是内陆湿地，即湖泊湿地和河流湿地[13]。湿地生态系统组成包括生产者、消费者、分解者和非生物环境[14]。湿地土壤作为湿地生态系统中生物与非生物的物质和能源转化的主要场所，是湿地生态系统最主要的环境因子[15]。鄱阳湖是我国地区最大的淡水湖泊，其优越且独特的自然地理条件以及与长江复杂的水情关系，形成了具有特色的湖泊湿地生态系统：其一，鄱阳湖地域优越，地处中亚热带，年度平均气温高达18℃，湿地碳库本底值较低[16]；其二，鄱阳湖湿地年内、年际水位变化十分巨大，具有显著的干湿交替与植被变化。鄱阳湖丰水期“洪水一片”，而枯水期则出露大片的洲滩，沿水位梯度依次发育了挺水、湿生、浮水与沉水等湿地植物群落[17]。这些群落往往以某一物种或极少数物种占绝对优势，伴生物种少，结构相对简单，如南荻群落[18]。南荻(Triarrhenalularioriparia)属禾本科(Poa-ceae)多年生草本植物，适应温暖潮湿的环境，通常生长在湿地和丘陵斜坡上[19]，是鄱阳湖和洞庭湖的优势种。因此，本研究通过采集鄱阳湖南矶山湿地和大湖池保护站内的常湖池湿地南荻不同深度的土壤，测定南荻土壤不同水位、不同土层条件下可培养微生物种类和菌落数量，对认知鄱阳湖土壤质量、保护鄱阳湖湿地生态系统具有重要意义。此外，还可为鄱阳湖湿地的生态环境保护、管理和可持续发展提供科学指导。1.2国内外研究现状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，数量、种类繁多并且随着环境及土层深度的不同而发生变化[20]。土壤微生物在土壤生物区系中作为最重要的功能组分，它们对于生活环境的变化表现的十分敏感，能够迅速地对生活环境的变化作出反应[21-22]。土壤微生物能够直接参与各种生化过程，影响着土壤养分的转化及循环[23-24]。国内外学者对湿地土壤微生物研究主要围绕以下几个方面开展:湿地土壤微生物群落结构以及代谢特征，湿地土壤微生物在元素循环中的作用和人工湿地中微生物降解污染物的作用，湿地土壤微生物多样性等。国内对湿地土壤微生物的研究起步较晚，主要集中于对人工湿地微生物的研究方面，对天然湿地土壤微生物研究的报道相对较少[25]。土壤微生物含量的多少，首先通过影响土壤养分的储存量，进而影响植物的营养吸收状况，就其作用和真实性含量而言，它同时具备了微生物个体不能比拟的敏锐性和精确性，从而凸显出极大的研究价值，成为土壤微生物相关研究的基础[26-27]。1.3研究目标及主要研究内容1.3.1研究目标分析鄱阳湖湿地南荻根部不同部位土壤可培养微生物群落数量特征，揭示不同区域对土壤微生物群落数量的影响。分析鄱阳湖湿地淹水和非淹水条件下南荻土壤可培养微生物群落数量特征，揭示淹水和非淹水条件对土壤微生物群落数量的影响。1.3.2研究内容本研究选择鄱阳湖湿地典型区，在不同的时间点采集植物不同土壤深度土壤样品，并对优势植物群落南荻土壤样品设置适宜温度、水分处理，通过室内培养与微生物分析，开展湿地土壤可培养微生物群落的研究，具体内容主要包括以下2个方面：研究不同的水位条件对南荻土壤理化性质以及微生物数量的影响；研究不南荻群落土壤不同深度土壤理化性质以及微生物数量的差异。2材料与方法2.1研究区域概况：本次研究选择鄱阳湖区的南矶山湿地作为研究重点区域。鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区，地理坐标为（28°52'05″~29°06'50″N，116°10'33″~116°25'05″E）。该保护区位于鄱阳湖南部，赣江三角洲前沿地带，在南昌市新建县内，保护区内除南山岛和矶山岛(乡行政机构所在地，面积仅4km2)外，其余为洲滩和水域，总面积约330km2[28]。本研究区的气候属亚热带湿润季风气候，年平均太阳总辐射量大于470×103J/（cm2·a），大于10℃积温期间的太阳总辐射量年平均值为318×103J/（cm2·a），大于10—20℃积温期间的太阳总辐射量年平均值为301×103J/（cm2·a）。研究区多年平均气温17.6℃，全年1月份最冷，平均气温为5.1℃，7月份最热，平均气温29.5℃。多年平均降水量为1450~1550mm，年蒸发量为1599.6mm。洲滩淹没时间视当年具体水文情势一般在3~5个月不等，非淹水时间长达7~9个月[29]。水位受长江水位与鄱阳湖水系来水的影响，年内年际间都变化显著，水位最大变幅为9.59~10.94m，最小变幅为3.80~4.42m，年际间最高最低水位差为10.34~11.55m。2.2样品采集与处理样品采集设置在鄱阳湖典型湿地—南矶湿地国家级自然保护区。南矶山湿地保护区位于鄱阳湖主湖区的南部,是鄱阳湖水体与赣江的三大支流入湖口的水陆过渡地带,挺水植物以南荻(Triarrhenalutarioriparia)为优势种[30]。本文于2017年11月在淹水10cm条件下分别选择三个样区,每个样区间距20米以上,在每个样区,选40*40cm的样点,剪除植物地上部分,同时记录该点的土壤温度、大气温度、含水量、pH、Eh、溶解氧等环境因子，使用采土器采集南荻群落土壤样品。按照不同土壤层次(0～5cm、5～10cm和10～20cm)分别取样。将采集于同年12月份在非淹水的南荻群落中,按上述设计方案进行采样。将0～5cm深度的土壤记为S层土壤，5～10cm深度的土壤记为M层土壤，10～20cm深度的土壤记为D层土壤。采集到的样品用灭菌自封袋密封,24h内运回实验室,在-4℃条件下储存。所有样品分为两部分：一部分样品自然风干，研磨过200目筛用于后期理化性质分析；另一部分样品保鲜，用于可培养微生物实验。2.3土壤理化参数的测定土壤含水量（Soilsoisturecontent，SM）的测定：采用土壤水分速测仪温度湿度测定仪(TAKEME)。土壤酸碱度（SoilpH）的测定：采用pH值酸度计。土壤铁含量（Nitratenitrogen，Fe）的测定：采用邻菲罗啉比色法。土壤有机碳（Soilorganiccarbon，SOC）的测定：采用重铬酸钾氧化外加热法。总氮(Totalnitrogen，TN)、总碳（Totalcarbon，TC）的测定：采用元素分析仪(Elementar德国)。2.4实验仪器与试剂2.4.1实验仪器表1主要仪器及厂家Table1Themainequipmentandmanufacturers仪器厂家GZX-7096MBE电热恒温鼓风干燥箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂KDM型调温电热套鄄城华鲁仪器有限公司SPX-150-2生化培养箱上海跃进医疗器械厂DM型直热电热套山东鄄城华鲁仪器公司150G振荡培养箱江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司MP1002电子天平上海舜宁恒平科学仪器有限公司NO.0407-169显微镜北京泰克仪器有限公司制造SA-1600-2JZ多功能超净操作台上海稼丰园艺用品有限公司pH值酸度计上海雷磁新滢仪器有限公司ZPQ-280DYXQ-LS-75S11高压蒸汽灭菌锅上海博讯事业有限公司医疗设备厂HPX-9052MBE数显不锈钢电热培养箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂BCD-201E冰箱河南新飞电器有限公司立式压力蒸汽灭菌锅上海博讯实业有限公司微量移液枪上海雷勃分析仪器有限公司2.4.2实验试剂牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、琼脂、可溶性淀粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、重铬酸钾、葡萄糖、磷酸二氢钾、孟加拉红、链霉素、硫酸铵、磷酸钙、硫酸锰、氯化钾、硫酸亚铁、磷酸铵、碳酸钠、碳酸钙、亚硝酸钠、磷酸二氢钠、柠檬酸钠、琼脂和乙醇等。2.5实验方法2.5.1培养基的选择各种微生物培养基均按常规方法配制。细菌、真菌、放线菌的培养基配制方法参照林先贵的《土壤微生物研究原理与方法》，具体如下：细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基成分：牛肉膏琼脂蛋白胨蒸馏水pH含量：3.0g18.0g5.0g1000mL7.0～7.2放线菌采用改良高氏I号培养基成分：可溶性淀粉磷酸氢二钾硫酸亚铁硝酸钾硫酸镁氯化钠琼脂蒸馏水pH含量：20.0g0.5g0.01g1.0g0.5g0.5g18.0g1000mL7.0-7.2注意：临用时在已灭菌的培养基上加入少量的重铬酸钾溶液，以抑制霉菌和细菌的生长。真菌采用马丁氏培养基成分：蛋白胨琼脂葡萄糖磷酸二氢钾硫酸镁蒸馏水含量：5.0g18.0g10.0g1.0g0.5g1000mL2.5.2土壤微生物数量的测定本研究对可培养的微生物数量进行测定，采用稀释涂布平板法测定微生物的种类及数量，具体方法如下：称取10g土样，放入90mL无菌水中，倒入装有15-20个已灭菌小玻璃珠的三角瓶中，振荡30min，使土壤样品被充分打散，即得10-1壤稀释液，然后按十倍稀释法稀释，将供试土样制成10-1-10-5的土壤稀释液。将适宜浓度土壤稀释液涂布于培养基上，进行微生物培养，每个土壤样品做3个次重复。适宜温度下培养3-5d观察计数。平板菌落计数法[31]，是一种统计物品含菌数的有效方法。方法如下:将待测样品经适当稀释之后，其中的微生物充分分散成单个细胞，取一定量的稀释样液涂布到平板上，经过培养，由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落，即一个单菌落应代表原样品中的一个单细胞；统计菌落数，根据其稀释倍数和取样接种量即可换算出样品中的含菌数。2.5.3数据统计及分析各种菌的数量均采用平板菌落计数法进行统计，并计算出每克干土所具有的菌落数。其计算公式为：每克干土中所含菌落数（cfu/g干土）=（同一稀释度平板上菌落平均数×稀释倍数）／[原菌样品体积（mL）×（1-含水率）]。所有数据均采用Excel2010和SPSS20.0软件进行统计分析。2.6技术路线以鄱阳湖南荻湿地为实验区域，开展不同水位条件、不同土壤深度可培养微生物的研究通过稀释涂布平板法对真菌、放线菌、细菌丰度进行分析对土壤理化因子（TC、TN、SOC等）以及周围的环境因子（温度、含水量、pH等）进行测定以鄱阳湖南荻湿地为实验区域，开展不同水位条件、不同土壤深度可培养微生物的研究通过稀释涂布平板法对真菌、放线菌、细菌丰度进行分析对土壤理化因子（TC、TN、SOC等）以及周围的环境因子（温度、含水量、pH等）进行测定利用Excel2010和SPSS20.0对数据进行分析处理利用Excel2010和SPSS20.0对数据进行分析处理淹水、非淹水条件下不同深度土壤微生物的差异以及影响因素淹水、非淹水条件下不同深度土壤微生物的差异以及影响因素3结果3.1土壤理化性质的分析3.1.1不同淹水条件下土壤理化因子分析本实验通过分析土壤理化因子（Fe、TN、TC、SOC）等非生物土壤因素，研究不同淹水条件下土壤理化因子的差异。如表2所示，淹水条件下土壤的含氮量、含碳量、有机碳含量显著高于非淹水条件下的对应值。因此，表明不同淹水条件会对部分土壤理化因子产生影响，从而影响土壤的营养参数，影响土壤的肥力以及其他相关性质。表2不同淹水条件下土壤理化因子差异性分析Table2Differencesbetweendifferentfloodingconditionsandsoilphysicochemicalfactors名称淹水非淹水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实验采用南荻群落根部土壤进行研究，南荻植物根部不同部位土壤的理化性质也存在差异。如表3所示，实验结果表明：在淹水条件下，不同土壤深度的含铁量、硝态氮含量、氨态氮含量不存在明显差异。而在淹水条件下，S层土壤的总氮、碳含量量、有机碳含量显著高于M层、D层的相应值。在非淹水条件下，S层、M层、D层土壤的铁含量、碳氮比，有机碳含量不存在显著差异。S层土壤的总氮、总碳、硝化氮含量显著高于M层、D层土壤的总氮，S层、M层、D层土壤的铵态氮存在显著差异。表3不同深度土壤理化因子差异性分析Table3Analysisofthedifferenceofphysicochemicalfactorsinrhizosphere,rootcircumferenceandtopsoil名称淹水非淹水D层M层S层D层M层S层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土壤可培养微生物丰度分析细菌、真菌、放线菌是土壤中最主要的三大微生物类群，它们参与了土壤的物质转化与能量循环，其活性和群落机构特征是土壤质量的重要指标，对土壤环境的影响至关重要。因此，本实验主要以细菌、真菌、放线菌三种微生物为研究对象，探究不同水位条件以及不同区域条件对土壤微生物的丰度的影响。3.2.1淹水与非淹水条件下不同深度土壤真菌丰度分析通过稀释涂布平板法对真菌进行计数，从而对不同条件下真菌的丰度进行分析。如图1所示，实验结果表明：淹水条件下，真菌菌落数（36.49×105cfu/g）显著高于非淹水条件下真菌的菌落数（9.68×105cfu/g）。在非淹水条件下，S层土壤的真菌菌落数最高（8.65×105cfu/g），M层土壤真菌菌落数次之（0.77×105cfu/g），D层土壤真菌菌落数最低（0.26×105cfu/g）。在淹水条件下，S层土壤的真菌菌落数最高（31.23×105cfu/g），M层土壤真菌菌落数次之（2.73×105cfu/g），D层土壤真菌菌落数最低（2.53×105cfu/g）。图1淹水与非淹水条件下不同深度土壤真菌丰度分析Fig.1Analysisofrhizosphere,rootcircumferenceandfungalabundanceintopsoilunderfloodedandnon-submergedconditions3.2.2淹水与非淹水条件下不同深度土壤放线菌丰度分析通过图2，实验结果表明：淹水条件下放线菌菌落数（31.31×106cfu/g），显著高于非淹水条件下放线菌菌落数（15.19×106cfu/g）。在非淹水条件下，S层土壤的放线菌菌落数最高（8.65×106cfu/g）,M层土壤真菌菌落数次之（1.91×106cfu/g），D层土壤真菌菌落数最低（0.26×106cfu/g）。在淹水条件下，S层土壤的真菌菌落数最高（31.23×106cfu/g），M层土壤真菌菌落数次之（13.27×106cfu/g），D层土壤真菌菌落数最低（2.53×106cfu/g）。图2淹水与非淹水条件下不同深度土壤放线菌丰度分析Fig.2Analysisoftheabundanceofactinomycetesintherhizosphere,rootcircumferenceandsurfacesoilunderfloodedandnon-floodedconditions3.2.3淹水与非淹水条件下不同深度土壤细菌丰度分析通过图3，实验结果表明：非淹水条件下细菌菌落数（24.63×106cfu/g），显著高于淹水条件下放线菌菌落数（14.8×106cfu/g）。在非淹水条件下，M层土壤的放线菌菌落数最高（13.34×105cfu/g）,S层土壤细菌菌落数次之（9.25×106cfu/g），根际土壤细菌菌落数最低（2.04×105cfu/g）。在淹水条件下，M层土壤的真菌菌落数最高（6.5×105cfu/g），S层土壤真菌菌落数次之（5.7×106cfu/g），D层土壤真菌菌落数最低（2.6×105cfu/g）。图3淹水与非淹水条件下不同深度土壤细菌丰度分析Fig.3Analysisofbacterialabundanceinrhizosphere,rootcircumferenceandtopsoilunderfloodedandnon-submergedconditions3.3相关性分析3.3.1理化因子与微生物的相关性分析使用SPSS20.0对理化因子与微生物进行Pearson相关性分析。如表4所示，实验结果表明：土壤温度、含水量、pH、铁含量、氮含量、碳含量、碳氮比、有机碳含量与真菌丰度之间呈正相关，箱内温度与真菌丰度之间呈负相关。土壤温度、含水量、pH、铁含量、氮含量、碳含量、有机碳含量与放线菌丰度呈正相关，且氮含量、碳含量、有机碳含量与放线菌丰度呈显著正相关，箱内温度、碳氮比与放线菌丰度呈负相关。箱内温度、铁含量、与细菌丰度呈正相关，土壤温度、含水量、pH、氮含量、碳含量、碳氮比、有机碳含量与细菌丰度呈负相关，其中碳氮比与细菌丰度呈显著负相关。表4理化因子与微生物的相关性分析Table4AnalysisofphysicalandChemicalfactorsandcorrelationbetweenmicroorganismandmicroorganism箱内温度土壤温度含水量pH铁含量TNTCC/N真菌-0.0630.240.1150.290.2460.4090.4210.031放线菌-0.3110.1290.1660.2680.2130.628**0.608**-0.151细菌0.113-0.181-0.06-0.130.364-0.03-0.06-0.636**4讨论4.1土壤微生物的丰度4.1.1淹水、非淹水条件对土壤微生物丰度的影响本研究发现在淹水条件下，真菌、细菌、放线菌的丰度都显著大于非淹水条件下微生物的丰度。这与刘岳燕[32]在水分条件与水稻土壤微生物生物量、活性及多样性的关系研究中的结果一致。水分条件是湿地生态系统中重要的生态因子，影响着湿地的物化环境和生态学功能[33]。在本次研究中我们发现，对比非淹水环境，湿地土壤在淹水的环境下土壤总有机质含量（含碳量、含氮量等）出现了明显的升高，这可能是因为湿地土壤在淹水的环境中类似于湖泊底部的泥，拥有较高的酚氧化酶与过氧化物酶活性，而这两种酶均能够催化腐殖质的生成（土壤酚氧化酶能利用氧气将各种形式的酚氧化成醌，醌又会与环境中的氨基酸和肽缩合,形成最初的腐殖质分子，而过氧化物酶则能利用环境中的过氧化氢和其他有机过氧化物中的氧,氧化有机物质，最后形成腐殖质分子），腐殖质的生成又会与过氧化物形成稳定的络合物[34-35]。腐殖质的形成可固定营养物质，抑制土壤中的硝化作用,影响环境中氮的循环，进而影响土壤物质循环而促进了有机质的积累。这在一定程度上很好的解释了长期处于淹水状态的湿地土壤所具有的强大的“碳汇”功能[36]。正是因为淹水、非淹水条件造成土壤中有机质含量发生变化，从而使土壤微生物的丰度发生了变化。淹水条件下土壤的有机质含量更高，为微生物的繁殖和生长提供了更多的养分，使得微生物的丰度升高。4.1.2不同土壤深度对于微生物丰度的影响根据本研究发现，微生物的生物量会随着土壤深度的增加而减少，呈现一种递减的趋势。这与于昊天[37]在鄱阳湖湿地剖面土壤微生物群落结构及功能的变化特征的研究中的研究结果相同。造成这种现象的原因，是因为土壤深度的变化造成土壤理化性质的变化，从而影响了土壤微生物的丰度。土壤有机质对土壤理化性质都有很重要的作用，土壤有机质在一定深度上体现土壤肥力情况。本研究表明，土壤有机质均随土层深度的增加而减小。全氮、全碳含量均呈现这样的趋势，随着土壤深度的增加而减少。这与程瑞梅[38]等研究的三峡库区植被土壤有机质含量变化结果相同。也与于昊天[37]在鄱阳湖湿地剖面土壤微生物群落结构及功能的变化特征的研究中的研究结果相同。造成这种现象的原因，是由于表层聚集的凋落物和表层浅根系分布较多，导致土壤表层有机质的含量高于深层。土壤全氮与土壤有机质含量的变化规律大致相似，与耿玉清[39]等对北京森林土壤养分的分析结果具有相似性。土壤氮元素主要来源于地表凋落物的分解，还取决于生物量的累积，最终导致氮元素表聚性明显，表层的氮元素通过雨水渗透和其它方式向土壤深层转移，最终导致土壤全氮含量随土层深度的增加而减小。土壤理化性质各指标间存在一定的相关性[40]，土壤有机质与土壤全氮呈显著正相关，土壤中C：N相对稳定，这系列研究表明，土壤有机质是植物生长发育所需的必要养分，影响土壤理化性质，对改善土壤物理结构等方面具有积极的作用。5结论鄱阳湖南矶山湿地地处鄱阳湖主湖区南部，气候适宜，土壤微生物活跃，是研究土壤微生物的极佳场所。本文研究了南矶山湿地土壤在淹水、非淹水条件下不同土壤深度下微生物的丰度，主要得出以下结论：在淹水条件下，真菌、放线菌丰度显著高于非淹水条件下真菌、放线菌丰度，而细菌丰度则相反；在不同土壤深度的条件下，真菌丰度：S层>M层>D层，放线菌丰度：S层>M层>D层，细菌丰度：M层>S层>D层；总氮（TN）、总碳（TC）对真菌丰度影响最大，总氮（TN）、总碳（TC）、有机碳含量与放线菌丰度呈显著正相关，碳氮比与细菌丰度呈显著正相关。参考文献刘兴土.我国湿地的主要生态问题及治理对策[J].湿地科学与管理,2007,3(1):18-22.AbbottLK,MurphyDV.Soilbiolo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