全 文 ：几种农田土壤中古菌、泉古菌和细菌的
数量分布特征*
沈菊培摇 张丽梅摇 贺纪正**
(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085)
摘摇 要摇 真核生物、细菌和古菌三者共同构成了生命的三域系统.古菌作为第 3 种生命形式,
不仅能在高温、强酸和高盐等极端环境下生存,而且在海洋、湖泊和土壤等生境中也广泛分
布,预示其在整个生态系统中有着不可估量的作用.本文以 2 个农田剖面土壤和 2 个长期施
肥试验站祁阳(QY)和封丘(FQ)的土壤为对象,以实时定量 PCR 方法为主要研究手段,对土
壤中古菌(包括泉古菌)和细菌的 16S rRNA 基因拷贝数丰度变化进行了研究.结果表明: 土
壤泉古菌 16S rRNA基因拷贝数要低于古菌 1 ~ 2 个数量级,两者与细菌相比,16S rRNA 基因
拷贝数大小顺序为土壤泉古菌<古菌<细菌,而古菌和泉古菌 16S rRNA 基因拷贝数与细菌的
比值均随土壤深度加深而增大.不同施肥处理对土壤古菌和泉古菌的数量有显著影响. QY试
验站土壤古菌和细菌的数量与土壤 pH 值显著相关(分别为 r = 0. 850, P<0. 01 和 r = 0. 676,
P<0. 05) . FQ古菌、泉古菌和细菌与土壤 pH值相关性不显著,与土壤有机质含量相关性均达显
著水平(分别为 r=0郾 783, P<0. 05; r=0. 827, P<0. 05; r =0. 767, P<0. 05) .了解古菌包括泉古
菌在农田土壤中的分布,可为评价其在生态系统和物质循环中的作用提供重要的理论依据.
关键词摇 古菌摇 泉古菌摇 土壤剖面摇 施肥摇 定量 PCR
文章编号摇 1001-9332(2011)11-2996-07摇 中图分类号摇 S154;Q938摇 文献标识码摇 A
Abundance of archaea, crenarchaea and bacteria in selected agricultural soils of China.
SHEN Ju鄄pei, ZHANG Li鄄mei, HE Ji鄄zheng (State Key Laboratory of Urban and Regional Ecolo鄄
gy, Research Centre for Eco鄄environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085,
China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(11): 2996-3002.
Abstract: Eukaryota, bacteria and archaea are the three domains of life. As the third domain of
life, archaea has been found not only in extreme environments such as high鄄temperature, high鄄sa鄄
line, and extremely acid habitats, but also in moderate environments including ocean, lake and
soil, which implies that archaea may contribute greatly to various ecosystems. By targeting the 16S
rRNA gene with real鄄time PCR approaches, this paper studied the abundance of archaea, crenar鄄
chaea and bacteria from two agricultural soil profiles and two long鄄term fertilization stations Qiyang
(QY) and Fengqiu (FQ). The 16S rRNA gene copy number of crenarchaea was 1-2 orders of
magnitude lower than that of archaea, and the order of these three groups was crenarchaea < ar鄄
chaea < bacteria. The ratios of both archaea and crenarchaea to bacteria increased with soil depth.
The abundance of archaea and crenarchaea had significantly different responses to different fertiliza鄄
tion treatments. In QY station, the copy numbers of archaeal and bacterial 16S rRNA gene had sig鄄
nificant positive correlations with soil pH ( r=0. 850, P<0. 01 and r=0. 676, P<0. 05, respective鄄
ly); in FQ station, all the 16S rRNA gene copy numbers of archaea, crenarchaea and bacteria had
no significant correlations with soil pH, but significantly correlated with soil organic matter ( r =
0郾 783, P<0. 05; r=0. 827, P<0. 05;r=0. 767, P<0. 05, respectively). To understand the distri鄄
bution of archaea and crenarchaea in agricultural soil could provide important information to evalu鄄
ate their ecological functions in soil ecosystem and element cycling.
Key words: archaea; crenarchaeota; soil profile; fertilization; real鄄time PCR.
*国家自然科学基金项目(40901121,40871129)和国家重点实验室重要方向项目(SKLURE2008鄄1鄄03)资助.
**通讯作者. E鄄mail: jzhe@ rcees. ac. cn
2011鄄03鄄11 收稿,2011鄄08鄄04 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 11 月摇 第 22 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2011,22(11): 2996-3002
摇 摇 Woese等[1]提出了著名的三域系统,把生物分
为三大领域:真核生物( eukaryota)、细菌( bacteria)
和古菌(archaea). 自三域系统构建以来,古菌一直
被冠以极端环境如高温、强酸和高盐环境的特征,直
到 20 世纪 90 年代初,由于分子生物学技术在环境
微生物学领域的应用,越来越多的证据表明,在许多
包括海洋[2-3]、湖泊[4]和土壤[5-6]等在内的非极端环
境中也有大量古菌存在,并被称之为中温泉古菌
(non鄄thermophilic crenarchaeota). 基于对核糖体小
亚基 16S rRNA 基因的进化树分析,古菌主要分为
两大类,即广古菌门 ( Euryarchaeota)和泉古菌门
(Crenarchaeota) [7-8] .然而近来基于全基因组研究,
科学家们认为广泛分布于海洋和陆地环境的氨氧化
古菌应从泉古菌中分离出来,划作单独的一类,称之
为 Thaumarchaeota[9-10] .至今为止,对于 Thaumarcha鄄
eota的遗传特性和生态功能还未有定论,在本研究
中仍沿用原来的分类.
土壤古菌主要分布在广古菌和泉古菌两大门
中,以泉古菌为主,尤其在旱地土壤中[11] .这一现象
普遍存在于土壤环境中,包括苏格兰的草地生态系
统[8]、美国威斯康辛州的农业土壤[12]、巴西的热带
森林土壤[13]和芬兰的北方森林土壤[5] . 另外,有研
究还发现,在森林土壤中随着剖面深度,广古菌和泉
古菌的序列比例显著下降[14] . 可见,泉古菌在非极
端的土壤环境中所占的比重非常高,这也预示其在
土壤生物化学循环过程中的重要作用. 尽管古菌在
生态系统中的分布和数量已被广泛研究,然而在中
国仅开展了少量研究,且多在极端环境或水域系统
中,例如热泉[15]、海洋沉积物[16]和湖泊[17]等. 近来
国内也有研究者对一些特殊的古菌如氨氧化古菌、
产甲烷古菌等展开了研究[18-19],而对于土壤古菌全
量,特别是泉古菌在农业土壤中的分布及其影响的
相关报道还甚少.
20 世纪 80 年代末,针对我国化肥施用量的大
幅增加,以及受国外大量肥料长期定位试验结果对
农业生产的现实指导作用的启迪,中国农业科学院
和中国科学院分别在全国不同生态类型区布置了土
壤养分循环和平衡的长期定位试验站,用以检测长
期施肥对土壤质量变化的影响. 我们前期的工作已
经结合国内研究现状和定位试验站的生态意义,对
土壤功能微生物氨氧化细菌和氨氧化古菌数量和群
落进行了研究[19-20] . 本研究基于前期的工作,继续
对土壤古菌微生物数量特征作初步探讨. 以北方典
型农田土壤剖面为研究对象,针对土壤古菌和泉古
菌,从土壤剖面和施肥处理对其影响入手,分析两者
的数量分布特征,并与土壤细菌数量进行对比,旨在
为重新评价微生物各大体系在生态系统中的作用提
供理论基础.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试土壤
本研究选取从北京(BJ)和河南新乡(XX)两个
农田土壤采集的 0 ~ 100 cm 土样,每个样地共采集
3 个点,每 10 cm为一层,共分 10 层,相同土层混为
一个样品.同时还对 2 个农业生态长期实验站进行
了采样分析:封丘农业生态实验站(FQ)和祁阳红壤
实验站 (QY). 实验站基本信息和处理参见文献
[19-20]和表1. QY实验站共设8个处理,分别为:1)
不耕作,不施肥(搁荒,CK0);2)不施肥(CK);3) 氮
(N);4)氮磷(NP);5)氮钾(NK);6)磷钾(PK);7)氮
磷钾(NPK);8)常量氮磷钾 +常量有机肥(NPK +
OM). FQ 实验站共设 7 个施肥处理,分别为:1)CK
(对照,不施肥);2) NP;3) NK;4) PK;5) NPK;6)
1 / 2OMN(有机肥+1 / 2NPK);7)OM.实验站从最初设
置到采样长达 17年,每个处理取 0 ~20 cm表层土壤
12个点(直径约为 5 cm)混成一个样品.
1郾 2摇 样品前处理
样品采集后剔除石砾和植物残根等杂物,混合
制样,装袋后低温保存带回实验室.过 2郾 0 mm 筛处
理,分装后,立即置于-80 益和 4 益冰箱保存,短期
内进行土壤基本理化性质的测定及土壤总 DNA 的
抽提.其余样品风干后过1 mm筛,用来测定土壤基
表 1摇 土壤基本特征和采样时间
Table 1摇 Soil basic characteristics and sampling time
代码
Code
地点
Site
经纬度
Location
土壤类型
Soil type
采样时间
Sampling time
作物
Crop
XX 河南新乡 34毅00忆 N,114毅00忆 E 黄潮土 2007鄄03 小麦
BJ 北京郊区 39毅47忆 N,116毅45忆 E 褐土 2007鄄02 玉米
QY 湖南祁阳 26毅45忆 N,111毅53忆 E 红壤 2006鄄07 玉米鄄小麦轮作
FQ 河南封丘 35毅00忆 N,114毅24忆 E 潮土 2006鄄04 玉米鄄小麦轮作
799211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 沈菊培等: 几种农田土壤中古菌、泉古菌和细菌的数量分布特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 2摇 土壤古菌、泉古菌和细菌定量 PCR的引物、浓度和反应程序
Table 2摇 Primers, probes and PCR conditions of the real鄄time PCR of soil archaea, crenarchaea and bacteria
目标
Target
引物和探针
Primer and probe
序列
Sequence (5爷鄄3爷)
扩增长度
Amplicon
length (bp)
浓度
Concentration
(nmol·L-1)
反应程序
Thermal profile
参考文献
Reference
泉古菌
Crenarchaea
771F
957R
ACGGTGAGGGATGAAAGCT
CGGCGTTGACTCCAATTG
220 400
400
94 益 预变性 2 min,随后循环 40
次包括 94 益变性 30 s,54 益退火
30 s, 72 益延伸 30 秒, 83 益读取
荧光强度
[6]
古菌
Archaea
Arch 349F
Arch 806R
Probe Arch516F
GYGCASCAGKCGMGAAW
GGACTACVSGGGTATCTAAT
TGYCAGCCGCCGCGGTAAH鄄
ACCVGC
470 800
800
800
94 益 预变性 2 min,随后循环 40
次包括 94 益变性25 s,56 益退火2
min, 72 益延伸 90 s
[21]
细菌
Bacteria
BACT1369F
PROK1492R
Probe TM1389F
CGGTGAATACGTTCYCGG
AAGGAGGTGATCCRGCCGCA
CTTGTACACACCGCCCGTC
150 1000
500
500
95 益预变性 10 s,随后循环 35 次
包括在 95 益变性15 s,56 益退火1
min
[22]
细菌
Bacteria
27F
1492R
AGAGTTTGATCMTGGCTCAG
GGWTACCTTGTTACGACTT
1400 1000
1000
94 益 预变性 5 min,随后循环 35
次包括在 94 益变性 45 s,56 益退
火 45 s, 72 益延伸 1 min,循环结
束最后在 72 益下持续 10 min
[22]
本性质.
1郾 3摇 土壤基本理化性质测定
土壤 pH值以水土比 2郾 5 颐 1,采用 DELTA 320
pH 仪测定. 有机质用重铬酸钾氧化还原滴定法
测定.
1郾 4摇 土壤 DNA提取和浓度测定
本试验所有样品均采用 MoBio Ultra CleanTM
Soil DNA Isolation Kit 试剂盒 (San Diego, CA)提取
土壤总 DNA,提取步骤按试剂盒说明书进行,用浓
度为 1郾 0%的琼脂糖凝胶电泳确定 DNA 片段大小,
并应用微量核酸蛋白质分析仪(Nanodrop Technolo鄄
gies)测定浓度和纯度.
1郾 5摇 Real鄄time PCR
1郾 5郾 1 反应体系 摇 本研究主要针对古菌、泉古菌和
细菌的 16S rRNA 基因,所用引物和探针具体信息
详见表 2.引物及探针的合成由宝生物工程(大连)
有限公司完成,探针为特异寡核苷酸探针 TaqMan
系统,探针 5爷端以 FAM(6鄄carboxy鄄 fluorescein)标记
作荧光报告染料,3爷端以 TAMRA(6鄄carboxy鄄tetra鄄
menthylrhodamine)标记作荧光淬灭染料. 古菌和泉
古菌的 16S rRNA基因扩增使用 SYBR(R) Premix Ex
TaqTM(TaKaRa,Biotechnology)试剂盒,反应条件和
引物浓度参见表 2.细菌 16S rRNA基因的扩增应用
引物 BACT1369F / PROK1492R 和探针 TM 1389F,使
用 iQTM Supermix(BioRad)试剂盒,反应条件参照说
明书,引物浓度参见表 2.
Real鄄time PCR 反应在型号为 iQ5 ( Bio鄄Rad,
USA)机器上运行. 由于聚合酶的原因,细菌的扩增
采用 35 个循环,用于扣除阴性对照的荧光背景值,
其余几个反应均采用 40 个循环. 16S rRNA 的 PCR
产物用 1郾 0 %的琼脂糖凝胶电泳检测特异性. 古菌
和泉古菌的反应完成后设置溶解曲线用以检验产物
的特异性,其程序为 55 益 ~99 益之间,每 0郾 5 益读
数, 其间停留 10 s.起始模板浓度由 Ct值确定.数据
分析采用 iCycler 软件(version 1郾 0郾 1384郾 0 CR).
1郾 5郾 2 标准曲线的制作 摇 用于 16S rRNA 基因扩增
的标线全部采用土壤样品的克隆子. 具体方法是:
1)提取土壤总 DNA(MoBio 土壤 DNA 提取试剂
盒); 2 )用 于 扩 增 古 菌 的 引 物 为 Arch349F /
Arch806R,目标片段和反应体系见表 2;用于构建细
菌标线的引物为 27F / 1492R,目标片段和反应体系
见表 2;3)所得 PCR产物经切胶纯化连接在 pGEM鄄T
Easy载体(Promega, Corp. , Madison, WI),然后克隆
到大肠杆菌 JM109(TaKaRa),所获得的蓝白斑平板
采用 T7 / SP6 通用引物鉴定阳性克隆子并送交测
序;4)所得克隆子经 LB+Ampicillin 培养基 37 益过
夜培养,采用 MiniBEST 质粒纯化试剂盒(TaKaRa)
提取质粒,并用 Nanodrop 测定质粒浓度;5)将质粒
进行 10 倍梯度系列稀释制作标准样品和待测样品
一起扩增,根据所得标准曲线计算出样品中的基因
拷贝数,最后以每克干土的基因拷贝数为单位进行
分析.
古菌 16S rRNA 基因标准曲线的扩增效率为
82% ~ 90% ,泉古菌的为 93% ~ 99% ,细菌的为
95% ~ 102% . 标准曲线的线性相关系数 r 均大于
0郾 99.
1郾 5郾 3 数据处理摇 试验中定量所得的拷贝数经对数
转换后进行统计分析,数据分析采用 SPSS 11郾 5
8992 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
(SPSS, Inc郾 Chicago, IL)中的单因素方差分析的
S鄄N鄄K检验计算显著性差异(P<0郾 05),相关性采用
直线相关分析(Bivariate过程).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 土壤古菌和泉古菌数量的剖面分布
从图 1 可以看出,BJ 和 XX 土壤 pH 值随土壤
剖面深度呈略有增加的趋势,在 8郾 0 ~ 8郾 5 范围内变
化. BJ和 XX 土壤有机质含量随剖面深度显著下
降,从表层的 21郾 9 和 16郾 3 g·kg-1分别降至底层的
5郾 4 和 2郾 1 g·kg-1 .
从图 2 可以看出,BJ 和 XX 这 2 种土壤的 3 类
微生物数量大小在所有土层上的顺序为:细菌>古
图 1摇 北京和新乡土壤 pH值和有机质含量随深度的分布
Fig. 1摇 Distribution of soil pH and organic matter (OM) con鄄
tent along the soil profile in Beijing and Xinxiang.
BJ:北京 Beijing; XX:新乡 Xinxiang郾 下同 The same below郾
图 2摇 沿着土壤剖面北京和新乡土壤古菌、泉古菌和细菌的
16S rRNA基因拷贝数.
Fig. 2 摇 Archaeal, crenarchaeal and bacterial 16S rRNA gene
copy numbers along the soil profile in Beijing and Xinxiang.
Bact:细菌 Bacteria; Arch:古菌 Archaea; Cren:泉古菌 Crenarchaea.
下同 The same below.
菌>泉古菌,而微生物数量在不同土层间没有显著
差异.土壤古菌和泉古菌的数量随剖面深度变化不
大,BJ的样品 16S rRNA 基因拷贝数分别在每克干
土 1郾 20伊108 ~ 1郾 89伊108和 3郾 44伊106 ~ 9郾 81伊106范
围内, XX 的样品分别在每克干土 4郾 05 伊 107 ~
1郾 76伊108和 2郾 18伊106 ~ 6郾 44伊106范围内,而土壤细
菌数量随深度加深而递减,BJ和 XX细菌 16S rRNA
基因拷贝数分别在每克干土 3郾 86伊109 ~ 1郾 16伊1010
和 1郾 61伊109 ~ 5郾 64伊109范围内. 相关性检验发现,
土壤细菌 16S rRNA基因拷贝数与土壤深度呈显著
负相关(BJ: r = -0郾 891, n = 10, P<0郾 01;XX: r =
-0郾 743, n=10, P<0郾 05),与土壤有机质含量呈显
著正相关(BJ: r = 0郾 823, n = 10, P<0郾 01;XX: r =
0郾 763, n=10, P<0郾 05);而土壤古菌和泉古菌 16S
rRNA基因拷贝数与土壤有机质含量相关性不显
著;3 类微生物与土壤 pH 的相关性也不显著.不论
是土壤古菌还是泉古菌的 16S rRNA 基因拷贝数与
细菌的比值,除 80 ~ 90 cm这一土层的值偏低外,均
随着深度而递增, 分别在 1郾 60% ~ 5郾 90% 和
0郾 03% ~0郾 18%范围.说明土壤古菌和泉古菌数量
在土壤深层处所占的比重更大,这与它们生存需氧
要求不高有关.
2郾 2摇 不同施肥处理对土壤古菌和泉古菌的影响
从图 3 可以看出,QY和 FQ不同施肥处理下土
壤古菌、泉古菌和细菌的 16S rRNA 基因拷贝数顺
序均为泉古菌<古菌<细菌.其中,QY 不施氮肥处理
(CK0、CK和 PK)的古菌 16S rRNA基因拷贝数显著
高于其他处理,氮(N)处理最低,为每克干土 3郾 59伊
107 .土壤泉古菌的 16S rRNA 基因拷贝数除 NPK+
OM处理显著高于其他处理外,其他处理间无显著
差异.检验发现,QY 古菌和细菌的数量与土壤 pH
值显著相关(分别为 r = 0郾 850, n = 8, P<0郾 01; r =
0郾 676, n=8, P<0郾 05),而与土壤有机质含量相关
性不显著. QY古菌和泉古菌 16S rRNA 基因拷贝数
与细菌的比值分别在 0郾 23% ~ 1郾 10%和 0郾 55% ~
6郾 58%范围.
与 QY土壤不同,FQ试验站土壤古菌和泉古菌
的 16S rRNA基因拷贝数在不同处理间均无显著差
异.古菌、泉古菌和细菌与土壤 pH 值相关性不显
著,与土壤有机质含量相关性均达显著水平(分别
为 r= 0郾 783, n = 7, P<0郾 05; r = 0郾 827, n = 7, P<
0 郾 05;r = 0郾 767,n = 7,P<0郾 05) . 古菌和泉古菌
999211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 沈菊培等: 几种农田土壤中古菌、泉古菌和细菌的数量分布特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 3摇 不同施肥处理下封丘和祁阳红壤古菌、泉古菌和细菌
的 16S rRNA基因拷贝数
Fig. 3 摇 Archaeal, crenarchaeal and bacterial 16S rRNA gene
copy numbers in Fengqiu and Qiyang red soils under different
fertilizer treatments郾
FQ:封丘 Fengqiu; QY:祁阳 Qiyang.
16S rRNA 基因拷贝数与细菌的比值分别在
0郾 07% ~0郾 25%和 5郾 01% ~16郾 49%范围.
3摇 讨摇 摇 论
本研究应用实时定量 PCR 的方法成功检测了
土壤古菌和泉古菌的数量,所获得古菌和泉古菌的
16S rRNA基因拷贝数分别在每克干土 3郾 59伊107 ~
1郾 31伊109和 2郾 74伊106 ~ 1郾 22伊108范围内,与其他农
业土壤中检测到的古菌 16S rRNA 基因拷贝数数量
级一致.例如,Kemnitz 等[23]应用定量 PCR 的方法检
测到酸性森林土壤中古菌的 16S rRNA基因拷贝数最
大为每克干土 3郾 8伊108 .有研究表明,土壤泉古菌主要
是氨氧化古菌[24] .我们对泉古菌 16S rRNA基因拷贝
数与前期所获得的氨氧化古菌 amoA 基因拷贝数作
相关性分析,达显著水平 (QY:r = 0郾 765, n = 8, P<
0郾 05和 FQ:r=0郾 906, n=7, P<0郾 01),这一结果同样
表明,泉古菌和氨氧化古菌两者有密切关系.
对土壤微生物的垂直分布特征分析发现,土壤
细菌数量显示出随土壤深度递减的趋势,原因在于
土壤有机质数量和质量的变异,这与许多研究结果
一致[14,23,25] .然而,与细菌不同,土壤古菌和泉古菌
在不同土层间变化不大,且与细菌的比值随剖面均
呈递增趋势.有研究显示,古菌数量在海洋中随深度
递增而增加,如在海底 0郾 01 ~ 365 m 的沉积物中含
有大量的泉古菌,生物量占所有原核生物的 87% ,
而真菌只占 13% ,表明古菌在海洋碳循环过程中具
有重要作用[26] .另外,在 0 ~ 18 cm的森林土壤中也
发现类似的结果,古菌数量占全部原核生物的比值
从 12%到 38% [23] .可以推测,古菌和泉古菌在土壤
中,特别是深层土壤中可能有着不可估量的作用.
长期施氮易导致土壤酸化,降低土壤微生物活
性,从而改变土壤性状,影响土壤肥力. 在 QY 酸性
红壤上,土壤古菌与 pH值显著相关,与有机质相关
性不显著,而 FQ 碱性潮土的结果却相反,3 类微生
物与土壤有机质相关性均达显著水平. 因为不同处
理间 QY的 pH 值变异很大,从 5郾 78(撂荒处理)降
为 3郾 71(氮肥处理) [19],而 FQ 的 pH 值尽管在不同
处理间存在显著差异,其数值变异很小,从不施肥处
理 8郾 7 降到 NP 处理 8郾 3[20] .在 BJ 和 XX 垂直分布
的结果中也发现了同样的规律. 从大尺度上分析土
壤因子与微生物分布的研究不多,有研究基于焦磷
酸测序技术发现,土壤 pH 值为影响美国州际尺度
上土壤微生物群落结构差异的主要因子[27] . 然而,
土壤 pH或者有机质是否是土壤古菌和泉古菌分布
的决定因子还需更加深入的研究.
4摇 结摇 摇 论
细菌在维持土壤肥力和可持续发展上的作用早
已被很多研究认可[28-29],而土壤古菌特别是土壤泉
古菌在土壤中的分布及其作用近期才被关注. 国内
已有的报道多集中在海洋和水体环境中,仅有少量
研究报道土壤古菌特别是中温泉古菌的数量分布特
征[30] .本研究发现,在 pH 值变化很大的酸性红壤
中,古菌和泉古菌的数量与其 pH 值显著相关,而在
pH值变化较小的碱性潮土上,土壤有机质含量显著
影响两者的数量分布.因此,土壤中大量古菌和泉古
菌的存在说明了其在土壤养分循环中具有潜在作
用,然而对于古菌或泉古菌在土壤中的多样性特征、
生理及生态功能等仍需更为深入的研究,这也是我
们下一步工作的重点.
致谢摇 感谢湖南祁阳红壤肥力长期定位试验站和河南封丘
农业生态试验站工作人员在样品采集过程中提供的帮助和
支持!
0003 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
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作者简介 摇 沈菊培,女,1979 年生,博士,助理研究员. 主要
从事土壤微生物分子生态学研究,发表论文 6 篇. E鄄mail:
jpshen@ rcees. ac. cn
责任编辑摇 肖摇 红
2003 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷