山东滨海盐碱地柽柳林下微生物量变化特征及其影响因素

㊀ ５ ２ ３
１ ㊀材料与方法
１ ． １ ㊀样品采集 ２ ０ １ ２年 １ １月于山东省昌邑市国家级海洋生态 ３ ７ ʎ ０ ５ ᶄ Ｎ ， １ １ ９ ʎ ２ １ ᶄ Ｅ ） ． 特别保护区内完成采样工作（ ８ ０ ％） 依据地上柽柳盖度，自密集区（ 盖度 ＞ 经稀疏 ６ ０ ％ ＜盖度 ＜ ８ ０ ％） １ ０ ％） ，自柽 到边缘区 （＜ 区（ ０ｃ ｍ 处土 柳林中心区域到海岸线，采集柽柳林下 １ 壤样品．每个区域选取 ５个样点，各样点混合 ３份 ５份土样． 平行样品， 共获得 １ 土壤装入无菌土壤盒 ２ ０ħ 保存，按照土壤微生 中低温运输至实验室 － 物分析的取样原则，所有取样过程和运输环节都保 持无菌．样品分析在中国科学院寒区旱区环境与工 程研究所沙漠与沙漠化重点实验室的甘肃省极端环 境微生物资源与工程重点实验室进行． １ ． ２ ㊀土壤理化性质分析 Ｈ 值测定 土壤含水量通过烘干法测定．土壤 ｐ Ｐ Ｔ １ ０ ，Ｓ ａ ｒ ｔ ｏ ｒ ｉ ｕ ｓ ） ５ ʒ １质量 用酸度计 （ 分析水 ／ 土（ 比） 混合物，利用电导率仪测定土壤电导率．土壤 Ｍｕ ｌ ｔ ｉＮ／ Ｃ 样 品 经 预 处 理， 通 过 碳 氮 分 析 仪 （ ２ １ ０ ０ Ｓ ，Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｋＪ ｅ ｎ ａ ） 测定土壤微生物量碳、氮，以 及土壤全碳、有机碳、可溶性全氮含量 １ ． ３ ㊀土壤总 Ｄ Ｎ Ａ的提取
Ｔ Ｍ
土壤含水量自密集区经稀疏区到边缘区呈现出升高
㊀不同植被盖度下微生物数量变化特征 图１ Ｆ ｉ ｇ ． １ ㊀Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ａ ｂ ｕ ｎ ｄ ａ ｎ ｃ ｅｗ ｉ ｔ ｈｖ ｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ 冰㊀㊀㊀川㊀㊀㊀冻㊀㊀㊀土 ５ ２ ４
㊀㊀收稿日期： ２ ０ １ ４ １ ２ １ ６ ；修订日期： ２ ０ １ ５ ０ ３ １ ５ ㊀㊀基金项目：国家自然科学基金项目（ ３ １ ４ ７ ０ ５ ４ ４ ） ；海洋公益性行业科研专项经费项目（ ２ ０ １ ５ ０ ５ ０ ２ ３ ） 资助 ㊀㊀作者简介：刘万秋（ １ ９ ６ ８－ ） ，男，山东昌邑人， ２ ０ １ ５年在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所获博士学位，主要从事微生物生态学研 ｍ ａ ｉ ｌ ：ｌ ｉ ｕ ｗ ｑ ６ ８ ０ ３ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ 究．Ｅ ㊀㊀通讯作者：刘光琇，Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：ｌ ｉ ｕ ｇ ｘ ＠ｌ ｚ ｂ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ ．
１ ． ５ ㊀统计分析 Ｐ Ｓ Ｓ１ ６ ． ０软件对土壤微生物丰度及环境 利用 Ｓ 因子和土壤理化因子进行相关性分析．
２ 研究结果
２ ． １ ㊀不同植被盖度下微生物数量变化特征 Ｃ Ｒ实验，对山东滨海盐碱地不同 通过定量 Ｐ 植被盖度柽柳林下微生物数量变化特征开展了研 究．结果表明，细菌在各个区域均为优势类群，平
６ － １ ． ２ ４ˑ １ ０ ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ ；其在密集区数量 均数量达 ８ ７ － １ ． ８ ６ˑ １ ０ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ ．真菌及古菌数 最多，达到 １
．
． ５ １ˑ １ ０ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ 和 量相近，平均数量分别为 １ ４ － １ ２ ． ８ ５ˑ １ ０ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ · ｇ ．这两大类群亦在密集区数 ． ０ ５ˑ１ ０ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ 和 量最多，数量分别达到 ３ ４ － １ ６ ． ３ ８ˑ １ ０ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ · ｇ ．自密集区经稀疏区到边缘 区，随植被盖度的降低，细菌、真菌及古菌数量均 ） ． 呈现降低的趋势（ 图１ ２ ． ２ ㊀不同植被盖度下土壤理化性质变化特征 土壤碳、氮测定结果显示出了与微生物数量相 同的变化趋势，即自密集区经稀疏区到边缘区，随 植被盖度的降低，土壤全碳、有机碳、可溶性全氮、 微生物量碳、微生物量氮均呈现降低的趋势，其平
同植被盖度所造成的有机质输入的差异是造成这种变化规律的主要因素． Ｃ Ｒ ；微生物量碳氮 关键词：滨海盐碱地；柽柳；定量 Ｐ ９ ３ ８ ． １ 中图分类号：Ｑ 文献标志码：Ａ １ ０ ０ ０ ０ ２ ４ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ ０ ５ ２ ２ ０ ６ 文章编号：
０ ㊀引言
滨海盐碱地是陆地和海洋之间过渡的自然综合 ，生态环境脆弱．近 边缘效应 ” 体，具有典型生态“ 年来，在人类活动的干扰下，生态环境破坏严重， ［ １ ］ 生态系统退化 ．因此，滨海盐碱地的相关研究具 有重要的生态学意义．同时，滨海盐碱地不仅可以 扩大可耕地面积，而且可改善生态环境，是一种重 要的土地资源，战略意义突出，其开发利用已引起 ［ ２ ］ 广泛关注 ． Ｔ ａ ｍ ａ ｒ ｉ ｘｓ ｐ ｐ ． ） 柽柳 （ 是一种多年生泌盐盐生植 物，广泛生于潮湿的盐渍化沙地、河岸冲积地、沙 漠湖盆周围以及潮湿沙丘的丘间低地 ．山东昌邑 国家级海洋生态特别保护区，是全国唯一以柽柳林 生态系统为主要保护和管理对象的国家级海洋特别 保护区．规模化的柽柳林保护区具有很大的生态旅 游价值，而且柽柳耐盐碱、干旱、贫瘠，具有防风 固沙、改善沿海生态环境等作用，是海岸带灾害防
［ ６ ］ ［ ４ － ５ ］
．因此，滨海盐碱地微
生物的相关研究对于该特殊生境下的生态评估及治 理具有重要的理论意义及应用前景．已有柽柳相关 微生物研究关注于根际环境，研究表明其数量随土 ［ ７ － ９ ］ ． 壤深度而变化，并和土壤理化性质密切相关 然而区域内滨海盐碱地柽柳林下微生物分布特征研 究未见报道． 以山东昌邑市国家级海洋生态特别保护区内不 同植被盖度柽柳林下土壤微生物为研究对象，对其 数量分布特征及影响因素开展研究，以期为区域内 滨海盐碱地的生态评估及治理提供科学依据，并为 滨海盐碱地生态系统的研究提供科学的数据支持．
［ ３ ］
御的有力生态屏障，具有重要的自然生态价值和独 特的生物多样性价值．相关柽柳的生理生化特性及 ．微生物是生态系 其生态学功能已有大量研究 统的重要组成部分，参与地球化学元素循环，对于 维系生态平衡起着关键作用．同时，由于其在特殊 生态环境下具有相应响应机制，产生特殊的代谢产 物，具有很高的应用价值
山东滨海盐碱地柽柳林下微生物量变化特征 及其影响因素
刘万秋
１ ， ２ ， ３ ， ２ ， ２ ， ２ ， ㊀ 张 威１ ， ㊀刘光琇１ ， ㊀章高森１ ， １ ， ２ １ ， ２ １ ， ２ ㊀陈熙明 ， ㊀王 筠 伍修锟 ，
（ １ ． ３ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所 沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃 兰州 ７ 甘肃省极端环境微生物资源与 ３ ０ ０ ０ ０ ； ３ ． ６ １ ３ ０ ０ ） 工程重点实验室，甘肃 兰州 ７ 昌邑海洋渔业局，山东 昌邑 ２
７卷 第 ２期 第３ ２ ０ １ ５年 ４月
冰㊀川㊀冻㊀土
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ ＬＯ ＦＧ Ｌ Ａ Ｃ Ｉ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＡ Ｎ ＤＧ Ｅ Ｏ Ｃ Ｒ Ｙ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ７ ， Ｎ ｏ ． ２ Ａ ｐ ｒ ． ， ２ ０ １ ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ ２ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ ０ ２ ４ ０ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ０ ５ ９ Ｌ ｉ ｕＷａ ｎ ｑ ｉ ｕ ，Ｚ ｈ ａ ｎ ｇＷｅ ｉ ，Ｌ ｉ ｕＧ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ｕ ，ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｔ ｈ ｅｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ｂ ｉ ｏ ｍ ａ ｓ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｈ ｒ ｕ ｂｏ ｆ Ｔ ａ ｍ ａ ｒ ｉ ｘ ｉ ｎＳ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇｃ ｏ ａ ｓ ｔ ａ ｌ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｓ ｏ ｉ ｌ ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｌ ａ ｃ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙａ ｎ ｄＧ ｅ ｏ ｃ ｒ ｙ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ １ ５ ， ３ ７ （ ２ ） ： ５ ２ ２－ ５ ２ ７ ．［ 刘万秋，张威，刘光琇，等．山东滨 Ｊ ］ ．冰川冻土， ２ ０ １ ５ ， ３ ７ （ ２ ） ： ５ ２ ２－ ５ ２ ７ ． ］ 海盐碱地柽柳林下微生物量变化特征及其影响因素［
［ １ ０wenku.baidu.com］
资料来源
Ａ Ｃ ＴＣ Ｃ ＴＡ Ｃ ＧＧ Ｇ ＡＧ Ｇ ＣＡ Ｇ ＣＡ Ｇ 参考文献［ １ １ ］ Ａ Ｔ ＴＡ Ｃ ＣＧ Ｃ ＧＧ Ｃ ＴＧ Ｃ ＴＧ Ｇ Ａ Ｔ ＣＣ Ａ ＴＴ Ｃ ＡＡ Ｔ ＣＧ Ｇ ＴＡ Ｔ Ｔ Ｃ Ｇ ＡＴ Ａ ＡＣ Ｇ ＡＡ Ｃ ＧＡ Ｇ ＡＣ Ｃ Ｔ Ａ Ｇ ＧＡ Ａ ＴＴ Ｇ ＧＣ Ｇ ＧＧ Ｇ ＧＡ Ｇ ＣＡ Ａ Ｇ ＧＧ Ｔ ＣＴ Ｃ ＧＣ Ｔ ＣＧ Ｔ ＴＲ Ｃ Ｃ １ ３ ］ 参考文献［ １ ２ ］ 参考文献［
２期
刘万秋等：山东滨海盐碱地柽柳林下微生物量变化特征及其影响因素 Ｃ Ｒ引物 表 １ 定量 Ｐ Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔ ｈ ｅｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅＰ Ｃ Ｒｐ ｒ ｉ ｍ ｅ ｒ ｓ
目的类群 引物名称 细菌 ３ ３ ８ ｆ ５ １ ８ ｒ 真菌 １ ８ Ｓ １ ｆ １ ８ Ｓ １ ｒ 古菌 ９ ３ １ ｆ Ｍ１ １ ０ ０ ｒ ５ ᶄ － ３ ᶄ ） 碱基序列（
摘
要：以山东昌邑国家级海洋生态特别保护区内柽柳林下土壤微生物为研究对象，测定了其微生物
６ － １ ４ ． ２ ４ˑ １ ０ ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ 、 １ ． ５ １ˑ １ ０ 量变化． 结果表明： 研究区细菌、 真菌及古菌基因平均拷贝数分别为 ８ － １ ４ － １ － １ ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ ． ８ ５ˑ １ ０ ｃ ｏ ｐ ｉ ｅ ｓ ·ｇ ，微生物量碳、氮平均值分别为 １ ４ ０ ． ５ ４ｍ ｇ ·ｋ ｇ ９ ． １ ９ｍ ｇ · 和２ 和２ － １ ｋ ｇ ．自密集区经稀疏区到边缘区，随植被盖度的降低，微生物量呈现降低的趋势．相关分析表明，不
－ １ － １ ． ０ ３ｇ ·ｋ ｇ 、 ２ ． ７ ３ｇ ·ｋ ｇ 、 ０ ． ５ ２ｇ · 均值分别为 ７ － １ － １ － １ ｋ ｇ 、 １ ４ ０ ． ５ ４ｍ ｇ ·ｋ ｇ ２ ９ ． １ ９ ｍ ｇ · ｋ ｇ （ ２ ） 和 图 ． ４ － １
４
－ １
ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｏ ｉ ｌＤ Ｎ Ａ 取 一 定 量 土 壤 样 品， 按 照 Ｐ Ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＭＯ Ｂ Ｉ Ｏ ） 试剂盒 （ 使用说明书进行土壤总 Ｄ Ｎ Ａ提取． １ ． ４ 定量 Ｐ Ｃ Ｒ实验 Ｃ Ｒ扩增使用 Ｓ Ｙ Ｂ Ｒ ｒ ｅ ｍ ｉ ｘＥ ＸＴ ａ ｑ 定量 Ｐ Ｐ Ｔ ａ ｋ ａ ｒ ａ ） Ⅱ试剂盒（ 进行分析，每个样品为混合 ３份 ０μ Ｌ反 应 体 系 包 括：１ ０ ． ０μ Ｌ 的平 行 样 品．每 ２ Ｔ Ｍ Ｓ Ｙ Ｂ Ｒ Ｐ ｒ ｅ ｍ ｉ ｘＥ Ｘ Ｔ ａ ｑ Ⅱ、 ０ ．８ μ Ｌ引物 （ １ ０μ Ｍ） 、 ０ ． ４μ ＬＲ Ｏ ＸＲ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｄ ｙ ｅ ５ ０ˑ ） Ⅱ（ 和 ２ ． ０μ Ｌ模板 Ｄ Ｎ Ａ （ ２ ． ５ｎ ｇ ·μ Ｌ－１） ．引物分别对应 ） ． 细菌、真菌及古菌类群（ 表１
㊀㊀ ３ ７卷㊀
． ５ ２ ％ 的趋势，变化范围为 ５
１ ０ ． ０ ２ ％．土壤 ｐ Ｈ值
及土壤电导率虽然随植被盖度的降低而分别呈降低 与升高趋势，但其变化趋势不明显，变化范围分别为 ７ ． ９ ５ ７ ． ８ ３ ５ ５ ． ９ ０ １ ６ ７ ． ３ ４μ Ｓ ·ｃ ｍ （ ） ． 及１ 图３ ２ ． ３ ㊀微生物数量与土壤理化性质相关性分析 通过相关性分析，结果显示土壤全碳、有机碳 对微生物数量均有影响，表现为土壤全碳与细菌、