洞庭湖典型濕地植被土壤生物特征及多樣性變化規(guī)律.pdf

1、土壤微生物作為分解者，是任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組分。在濕地生態(tài)系統(tǒng)，土壤微生物在元素循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量流動(dòng)及生態(tài)修復(fù)等生態(tài)過程中，發(fā)揮著不可替代的作用。目前，土壤微生物的研究方法多樣，主要有傳統(tǒng)技術(shù)方法和其他領(lǐng)域引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)特別是分子技術(shù)。傳統(tǒng)土壤微生物研究方法只能針對(duì)可培養(yǎng)微生物，分子技術(shù)可以對(duì)土壤總微生物進(jìn)行研究，其技術(shù)的引進(jìn)將土壤微生物研究提升到一個(gè)新的高度。土壤微生物對(duì)環(huán)境的變化相當(dāng)敏感，所以土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性

2、變化可以靈敏反映土壤健康狀況及營養(yǎng)狀況。
　　 本研究以洞庭湖三種典型植被為對(duì)象，對(duì)典型濕地植被（虉草、苔草和蘆葦）群落特征、土壤理化性質(zhì)和微生物特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:蘆葦群落生物量，Menhinick豐富度指數(shù)、Simpson豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均顯著大于虉草和苔草群落。土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果表明植被類型不同，土壤理化性質(zhì)也呈現(xiàn)顯著差異。土壤容重、粉粒百分比以蘆葦群落最高，苔草群落次之，虉草群落

3、最低。土壤含水量、粘粒、總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)具有相反的變化趨勢(shì)，以虉草群落最高，苔草群落次之，蘆葦群落最低。土壤總鉀含量與砂粒百分比在各個(gè)植被群落土壤中不具有顯著差異性。植被類型對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響可能主要是由于以下兩個(gè)方面造成的。一方面是由于植被分布的地理?xiàng)l件不同導(dǎo)致的，如植被所處海拔高度不同，導(dǎo)致淹水時(shí)間不同，進(jìn)而對(duì)土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生影響;另一方面可能是由植被本身特點(diǎn)所影響的，如由于蘆葦?shù)蚵湮锍煞州^虉草和苔草群落難分解，同時(shí)作為經(jīng)濟(jì)作物

4、被收割利用等因素，造成土壤理化性質(zhì)間的差異。
　　 對(duì)三種典型植被（虉草、苔草和蘆葦）群落的土壤微生物數(shù)量、微生物生物量和微生物呼吸作用等的分析發(fā)現(xiàn):不同植被類型土壤微生物特征具有顯著性差異。隨著植被分布高程的增加（依次為虉草、苔草和蘆葦群落），細(xì)菌、真菌、放線菌和土壤總微生物數(shù)目呈顯著增加的趨勢(shì)，且三大類微生物比例存在不同變化，具體表現(xiàn)為細(xì)菌百分比顯著減少，放線菌百分比顯著增加，真菌無顯著變化。微生物生物量碳、氮和微生物呼吸作

5、用以虉草群落最高，苔草群落次之，蘆葦群落最低;微生物碳熵變化趨勢(shì)為，虉草群落(0.65％)＞苔草群落(0.44％)＞蘆葦群落(0.34％);微生物呼吸熵具有與微生物碳熵相反的變化趨勢(shì)，表現(xiàn)為蘆葦群落(34.75 mg·g-1·h-1)＞苔草群落(27.04 mg·g-1·h1)＞虉草群落(25.10 mg·g-1·h-1)。相關(guān)分析得知土壤含水量、容重和有機(jī)質(zhì)是影響土壤微生物生物量、呼吸作用等變化的重要環(huán)境因子，同時(shí)，土壤pH和土壤總氮

6、與土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、微生物呼吸等也有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性?？梢姡⑸锾卣魇嵌喾N土壤因子綜合作用的結(jié)果，其中尤以含水量、容重及有機(jī)質(zhì)影響顯著。
　　 運(yùn)用Biolog技術(shù)分析了三種植被類型土壤微生物功能多樣性的變化特點(diǎn)。結(jié)果表明:開始的24 h內(nèi)，三種植被群落土壤的平均顏色變化率(AWCD)無明顯變化，24 h后，虉草群落土壤微生物的AWCD值顯著高于苔草和蘆葦群落，可見，三種植被群落中，以虉草群落土壤微生物碳源代謝能力最

7、強(qiáng)，即微生物活性最高，而苔草和蘆葦群落土壤微生物的AWCD值無顯著差異。以培養(yǎng)96 h得到的AWCD值，對(duì)表征土壤微生物功能多樣性的McIntosh指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon豐富度指數(shù)和Shannon均勻度指數(shù)分別進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同植被類型土壤微生物功能多樣性差異顯著，虉草群落土壤微生物功能多樣性最高，且其豐富度和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均顯著高于苔草和蘆葦群落?；貧w分析發(fā)現(xiàn)，土壤總氮、粉粒、粘粒、含水量和總磷是影響微生物功能多樣