甘肃河西走廊盐碱土壤细菌种群多样性研究

通过不同培养基质对甘肃河西走廊地带原发盐碱地、次生盐渍地中可培养细菌群落、优势菌群、功能性菌群进行准确鉴定和比较研究；通过固体、液体培养计数和显微计数，对各类可培养细菌菌群数量进行定量分析；通过DGGE、Clone library等技术对非培养菌群进行比较和定量研究。结合传统培养技术和分子微生物学手段，探讨河西走廊盐碱地土壤中细菌物种多样性特征和分布规律。本研究及其结果将对我国西北地区原发盐碱地、次生盐渍地中细菌种群多样性研究起到推动作用，为次生盐渍化土壤形成过程对土著菌群群落结构的影响和群落演替规律、特别是对盐碱土壤优势菌群对盐碱环境的适应机理及在盐碱地环境生态系统中重要作用的研究积累可靠的基础资料，为甘肃河西走廊盐碱土壤的改良治理和西北地区农业生态环境保护提供基础资料。

甘肃河西走廊是甘肃省重要农业区之一，由于其独特的地形、地质、水文结构和干旱气候条件，土壤极易盐碱化，盐碱土壤广泛分布于低洼地区。该地区也是我国沙尘暴的重要源头之一。本项目以河西走廊不同盐碱程度的11个样点为研究对象，采用不同培养基质对甘肃河西走廊地带原发盐碱地、次生盐渍地中可培养细菌群落、优势菌群、功能性菌群进行了比较研究；通过固体、液体培养计数和显微计数，对各类可培养细菌菌群数量进行了定量分析；通过DGGE、Clone library等分子生态学技术对非培养菌群进行了比较研究；结合土壤理化因子，进行方差分析、简单相关分析、逐步回归分析和主成分分析，探究了春、夏、秋、冬4个季节土壤微生物数量、土壤酶和土壤理化因子之间的关系；探讨了河西走廊盐碱地土壤中细菌物种多样性特征和分布规律。结果表明河西走廊盐碱地盐碱化水平高，以硫酸盐为主的盐分含量高，土壤严重贫瘠化，直接影响了土壤中微生物的生长繁殖和土壤中的生理生化反应。三大类土壤微生物随着季节变化具有一定的规律性，细菌数量在夏季达到峰值，与C、N循环相关的各类微生物功能菌群在春、秋两季数量较多。与N循环相关的氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌，以氨化细菌数量最多且数量随不同季节呈规律性变化，硝化和反硝化细菌数量较少。与C循环相关的好气性纤维素分解菌多在秋季数量达到最多；原生、次生盐碱土土壤环境均不利于微生物生长，但微生物类群差异明显；盐碱土与农田土之间，尤其是原生盐碱土与农田土之间土壤理化性质和土壤微生物数量多存在显著性差异，微生物数量分布规律为农田土>次生盐碱土>原生盐碱土；土壤理化因子和土壤微生物数量之间存在较好的相关关系。研究结果对我国西北地区原发盐碱地、次生盐渍地中细菌种群多样性研究起到了推动作用，特别是对盐碱土壤中优势菌群对盐碱环境的适应机理及在盐碱地环境生态系统中重要作用的研究积累了可靠的基础资料。