土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望5[1]VIP免费

土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望摘要:土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,在土壤有机物质分解和养分释放、能量转移等中起着重要作用。随着人们对生物群落结构多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进,土壤微生物群落结构多样性,尤其是群落结构的研究工作逐渐受到生态学家的重视。本文从土壤微生物群落结构多样性的影响因素以及研究方法等方面阐述了目前国内外土壤微生物群落结构多样性的研究现状,并对其未来研究方向进行了合理展望。关键词:微生物,群落结构,土壤微生物群落ReviewandprospectsonmethodologyandaffectingfactorsofsoilmicrobialcommunitystructureAbstract:Soilmicroorganismsareimportantcomponentsofsoilecosystemandplaycentralrolesinbiogeochemicalcyclingsuchasorganicmatterdecomposition,mineralnutrientrelease,andenergytransformation.Alongwiththeintensivecomprehensionoftheimportanceofmicrobialcommunitystructurediversityandtherapiddevelopmentofmethodology,moreandmorestudieshavefocusedonsoilmicrobialcommunitystructurediversity.Thisreviewintroducesthecurrentdevelopmentofmethodologyandaffectingfactorsofsoilmicrobialcommunitystructurediversity.Wealsodiscussedthedirectionsoffutureresearchonsoilmicrobialcommunitystructurediversity.Keywords:biodiversity,communitystructure;soil；microbialcommunity引言土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体,主要包括细菌、放线菌、真菌,还有一些原生动物和藻类等[1]。土壤微生物是影响土壤生态过程的一个重要因素,土壤微生物在土壤形成、生态系统的生物地球化学循环、污染物质的降解和维持地下水质量等方面都具有重要作用[2,3,4]。由于土壤中微生物个体微小,数量多,土壤微生物分离和鉴定困难,土壤环境条件复杂等原因,目前为止大约仅1～10%的土壤微生物被分离和鉴定,这些限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识[5,6]。虽然,对土壤微生物的认识有限,但这并没有影响它们在维护整个陆地生态系统稳定中的重要作用。近年来,随着研究的日益深入,对土壤微生物群落结构及其影响因素、土壤微生物结构与生态功能的关系,土壤微生物在维持土壤质量等方面的研究越来越受到土壤学家、生态学家和微生物学家的关注.许多研究已经证实，通过传统的分离方法鉴定的微生物只占环境微生物总数的0.1%~10%[1,2]。传统的土壤微生物研究方法如分离计数法、显微镜法往往会过低估价土壤微生物的群落结构组成，虽然使用电子显微镜或荧光抗体染色法可以对土壤微生物形态多样性进行观察，但是这两种方法并不能描述出土壤微生物的群落结构组成方面的信息，也无法描绘出不同群体的生理差异。随着微生物研究技术的发展尤其是分子生物学技术的发展，土壤微生物学家开发出一系列的研究土壤微生物群落结构的方法。1土壤微生物多样性影响因素1.1土壤生态系统内生物因素对土壤微生物群落结构的影响1.1.1植物多样性对土壤微生物群落结构影响陆地生态系统中植物多样性是影响土壤微生物群落结构的另一个重要因素[26]。植物多样性对土壤微生物群落结构的影响主要是两个方面:一方面是植物为土壤微生物提供营养物质,另一方面植物多样性影响整个生态系统的过程,进而间接的影响土壤微生物的群落结构[27,28]。森林植物物种组成影响土壤微生物数量、群落结构及活性[29]。Bardgett等发现栽种不同草本植物的土壤具有明显不同的土壤微生物磷脂酸图谱(PFLA)[31]。Grayston等利用BIOLOG系统研究发现长有不同草本植物的土壤具有不同的土壤微生物群落[32]。森林植被能影响林地微环境,通过根系分泌物、地上和地下凋落物以及树冠的拦截和淋洗作用改变土壤微生物生长所需能量物质的数量和质量[29,33]。陆地生态系统中植物通过凋落物和地下根系分泌物为土壤中微生物提供营养物质。不同的植物凋落物理化性状不同,凋落物分解过程中释放的有机,无机物也不同,从而对土壤中微生物生长具有选择性刺激作用。另外,不同植物的根系分泌物也有很大差异,很早的研究就发现活的根系能分泌种类繁多的可溶性有机物质...