全 文 ：新疆地震断裂带次生植物根际土壤微生物碳源利用*
林摇 青1,2 摇 曾摇 军2 摇 马摇 晶1,2 摇 王摇 重2 摇 张摇 涛2 摇 李摇 珊1,2 摇 娄摇 恺2**
( 1新疆大学生命科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046; 2新疆农业科学院微生物应用研究所, 乌鲁木齐 830091)
摘摇 要摇 利用 BIOLOG技术研究了新疆富蕴地震断裂带 6 种次生植物对根际土壤微生物碳
源利用的影响.结果表明:多数植物根际土壤养分显著高于对照. 6 种根际土壤的平均颜色变
化率差异显著,且均高于对照.次生植物不影响根际土壤微生物碳源利用的丰富度,但改变了
其优势度和均匀度.不同处理根际土壤微生物碳源利用存在差异,主要体现在对糖类、氨基酸
类、羧酸类的利用上.断裂带上次生植物的出现使土壤微生物利用碳源的类型由酚类向糖类、
羧酸类转变.土壤速效钾含量与土壤微生物对聚合物(r = -0郾 84)、胺类( r = -0郾 83)的利用呈
负相关.新疆地震断裂带的次生植物能显著增强土壤微生物的碳源利用能力,改变碳源利用
类型.密刺蔷薇和蓍在提高土壤微生物碳源利用能力和改善土壤养分方面效果最佳.
关键词摇 地震断裂带摇 根际微生物摇 功能多样性摇 BIOLOG摇 PCA
文章编号摇 1001-9332(2011)09-2297-06摇 中图分类号摇 Q938. 1摇 文献标识码摇 A
Microbial carbon utilization in rhizosphere soils of secondary plants in earthquake fault zone
of Xinjiang. LIN Qing1,2, ZENG Jun2, MA Jing1,2, WANG Zhong2, ZHANG Tao2, LI Shan1,2,
LOU Kai2 ( 1College of Life Science and Technology of Xinjiang University, Urumqi 830046, China;
2 Institute of Microbiology, Xinjiang Academy of Agriculture Science, Urumqi 830091, China) .
鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(9): 2297-2302.
Abstract: By using BIOLOG technique, this paper studied the microbial carbon utilization in the
rhizosphere soils of six kinds of secondary plants in Fuyun earthquake fault zone of Xinjiang. Most
of the rhizosphere soils had significantly higher nutrient contents, and all of them had a higher
AWCD, as compared with the control. There was a distinct difference in the AWCD among the six
rhizosphere soils. Secondary plants less affected the richness but changed the dominance and even鄄
ness of the microbial carbon sources in the rhizosphere soils. The carbon sources utilization by the
microorganisms in the rhizosphere soils differed with the kinds of secondary plants, and was mainly
manifested in the utilization of carbohydrates, amino acids, and carboxylic acids. The appearance
of secondary plants in the earthquake fault zone made the types of carbon sources utilized by the mi鄄
croorganisms changed from phenols to carbohydrates and carboxylic acids. In addition, the available
K content in rhizosphere soils had a negative correlation with the microbial utilization of polymers
( r= -0. 84) and amines ( r= -0. 83). It was suggested that the secondary plants in the earthquake
fault zone of Xinjiang could significantly enhance the capability of soil microorganisms in carbon
sources utilization, and change the types of carbon sources utilized by the microorganisms. Rosa spi鄄
nosissima and Achillea millefolium played the best roles in enhancing the carbon source utilization
capability of soil microorganisms and in improving soil nutrient status.
Key words: earthquake fault zone; rhizosphere microorganism; functional diversity; BIOLOG;
PCA.
*新疆特殊环境微生物实验室开放项目(XJYS0203鄄2008鄄02)资助.
**通讯作者. E鄄mail: loukai02@ mail. tsinghua. edu. cn
2011鄄01鄄25 收稿,2011鄄06鄄03 接受.
摇 摇 由地震造成的山体滑坡、山崩及地陷等次生灾
害使土壤退化,破坏地表植被,危害生态系统[1],灾
后植被可能进行原生或次生演替[2],该过程会持续
10 年 ~ 100 年[3] .震后植被恢复影响到生态系统内
生物多样性维持、食物链延续及物种存活等[1] . 根
际微生物是连接“土壤鄄植被系统冶的桥梁,是研究植
物演替的重要组成部分. 植物演替过程中地面植物
与地下微生物存在一定的联系,植物的物种组成、群
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 9 月摇 第 22 卷摇 第 9 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
Chinese Journal of Applied Ecology, Sep. 2011,22(9): 2297-2302
落结构及演替阶段能引起根际微生物群落结构的明
显变化[4-5],随着植物的演替,土壤中细菌群落的代
谢多样性呈增加趋势[6-7] . 微生物群落结构也会显
著响应植物的演替,并且在时间上的变化趋势与植
物演替的发展呈现相关性[8-9] . 植物在演替早期对
土壤微生物的生物量、群落组成及酶活没有明显作
用,而在演替的过渡期和成熟期,良好的土壤条件使
得植物对根际微生物群落的多样性及酶活有着显著
影响[10-11] .通常的植物演替大都发生在环境较为平
和的条件下,而强烈地震导致植被在恶劣的环境中
进行演替,植物与微生物间的关系是否与其他生境
相同,仍有待探究.
1931 年 8 月 11 日新疆阿勒泰富蕴县境内发生
了一次 Ms 8郾 0 级大地震,形成一条长达 176 km 的
地震断裂带,是世界上罕见的地震断裂带之一[12] .
强震严重破坏了原有植被和表层土壤,形成大面积
的次生裸地.震后至今,裸地上陆续长出草本和灌木
植物,发生了次生演替,进入灌木阶段[3],是研究震
后植物与微生物关系的难得对象.本文利用BIOLOG
技术对新疆地震断裂带次生植物的根际微生物碳源
利用情况进行分析,为深入研究震后植物及土壤微
生物演替、地震区域受损生态系统的快速重建和生
态系统服务功能的恢复提供科学参考.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况及样品采集
卡拉先格尔一带位于富蕴地震断裂带震害最重
的高烈度区(愈 ~ 欲度). 此处基岩崩裂破碎,地震
断裂纵横交错,山体两侧滚石遍布,形成长 1500 m、
宽 350 m 的塌陷区,西侧滑塌面最大高度达 63
m[12-13] .因严重滑塌,山体失去了富含养分的表层土
壤及附着植物,形成贫瘠的次生裸地.地震至今已有
80 年,裸地上已有皱纹柳 ( Salix vistita)、蓬子菜
(Galium verum)、新疆方枝柏(Sabina pseudosabina)
等 13 种草本、灌木植物生长,但分布稀疏,进入了植
物演替的灌木阶段[3] .
2009 年 8 月(植物生长旺盛季节)在卡拉先格
尔塌陷区(46毅44忆25义 N,89毅54忆15义 E,海拔 1901 m)
进行采样.塌陷区内选定 200 m伊30 m(塌陷面呈狭
长型)有植物生长范围,选取草本、灌木优势物种各
3 种:蓬子菜、蓍(Achillea millefolium)、针茅 ( Stipa
capillata)(草本);皱纹柳、密刺蔷薇(Rosa spinosissi鄄
ma)、新疆方枝柏(灌木).因土壤呈砂质,极易散落,
无法附着于根系,故除去表层 1 cm 土壤后,在 0 ~
20 cm深度采用内径为 5 cm 的土壤取样器,以植物
根系为轴心连同根系钻取根围 2郾 5 cm 范围内土壤
作为根际土壤,同一地区无植物生长处同层土壤作
为对照,随机取样 3 次重复.土壤样品分别装入自封
袋,放入车载冰箱 4 益保存运回实验室.将采集的每
种土样除大块砂石、植物残体,混匀,过 2 mm 筛,分
成 2 份,一份用于 BIOLOG实验,一份自然风干用于
测定土壤化学性质.
1郾 2摇 土壤化学性质测定
土壤主要化学性质依据新疆土壤分析方法标准
(DB65 / T602) [14]测定. pH采用 1 颐 5 土水比电位法
测定;有机质采用重铬酸钾氧化法测定;全氮采用凯
氏法测定;速效氮采用碱解鄄扩散法测定;速效磷采
用碳酸氢钠浸提鄄钼锑抗比色法测定;有效钾采用醋
酸氨浸提鄄火焰光度法测定.每个样品重复 3 次.
1郾 3摇 土壤微生物功能多样性测定
采用美国 BIOLOG公司生产的生态微平板(BI鄄
OLOG ECO plate TM)分析不同根际土壤微生物的碳
源代谢特征.将 BIOLOG ECO 板划为 3 个平行重复
区,每区内有 6 类共 31 种碳源及 1 个空白对照. 参
考区余端等[15]的方法并稍作改变:称取相当于 10 g
烘干质量的新鲜土,置于装有 90 mL 无菌 0郾 85%
NaCl溶液的三角瓶中,封口后以 200 rpm 转速摇床
振荡 30 min,吸取 5 mL 上清,加入 45 mL 无菌
0郾 85%NaCl 溶液,使最终的稀释比例为 1 颐 100. 向
ECO板的各孔中加入 150 滋L 的稀释液,3 次重复.
最后将接种好的板放至 20 益的恒温培养箱中培养.
每隔 24 h 利用 BIOLOG 读数器分别在波长为 590
nm和 750 nm处测读光密度值,试验持续 10 d.
1郾 4 数据分析
在对各根际土壤的平均吸光度值随时间的变化
曲线进行分析后,取培养时间中点 120 h 的光密度
值计算微生物群落的多样性指数. 按文献[16-19]
计算每孔颜色平均变化率(AWCD)、Shannon 指数
(H)、Simpson指数(D)、McIntosh 指数(U). 为了降
低因接种密度不同造成的影响和稳定方差,以 We鄄
ber等[20]的方法分别对数据进行标准化和对数转
换,用于碳源类型分析和主成分分析(PCA).相关公
式如下:
AWCD(590-750 nm) =移(C i - R) / 31 (1)
H =-移(pi 伊 lnpi) (2)
D = 1-移(pi) 2 (3)
U = (移n2i ) (4)
8922 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
Ai = (C i - R) / AWCD (5)
A忆i = ln(Ai + 1) (6)
式中:C i为每个有效孔的光密度值; R 为对照孔的
光密度值; P i 为单孔的相对光密度值,即 P i =
C590-750 nm / 移(C590-750 nm); ni为第 i孔的相对吸光值.
为进一步揭示影响微生物碳源利用的主要环境
因子及其效应,对碳源利用与环境因子作相关分析.
采用 Excel 2003 和 SPSS 16. 0 软件进行数据处理.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同植物根际土壤化学性质
从表 1可以看出,研究地土壤呈碱性(pH 8郾 20 ~
8郾 41),部分植物根际土壤 pH高于对照;不同植物根
际土壤养分变化范围较大,总体表现为多数植物根
际土壤养分高于对照,表明植物生长改善了土壤的
养分含量.不同植物中,蓍的根际土壤各养分含量普
遍较高;针茅的根际土壤有机质、全氮含量较高,但
速效氮、磷、钾的含量较低;而新疆方枝柏根际的各
项土壤养分含量均较低.
2郾 2摇 不同植物根际微生物碳源利用的 BIOLOG 分
析
2郾 2郾 1 平均颜色变化率(AWCD) 摇 AWCD 的大小反
映微生物对底物碳源利用能力的差异. 从图 1 可以
看出,所有植物根际土壤的 AWCD都在前 48 h无明
显变化,表明在这段时间内碳源基本未被利用,在
72 h 后迅速升高,微生物开始大幅度利用碳源,随
后缓慢增长直至试验结束. 不同根际土壤的 AWCD
在各培养阶段均高于对照,表明在塌陷区退化的裸
地上,次生植物的生长有利于提高土壤微生物的碳
源利用能力. 不同植物中,针茅根际土壤的 AWCD
在整个培养时期均高于其他植物,对碳源利用能力
最强,密刺蔷薇、蓍次之. 皱纹柳根际微生物的碳源
利用能力较弱,仅高于对照.
图 1摇 不同植物根际土壤 AWCD值变化
Fig. 1 摇 Average well color development (AWCD) changes of
the rhizosphere soils under different plant species
玉:蓬子菜 Galium verum; 域:蓍 Achillea millefolium; 芋:针茅 Stipa
capillata; 郁:皱纹柳 Salix vistita; V:密刺蔷薇 Rosa spinosissima; 遇:
新疆方枝柏 Sabina pseudosabina; CK:对照 Control. 下同 The same be鄄
low.
2郾 2郾 2 微生物利用碳源的多样性 摇 从表 2 可以看
出,不同处理表征丰富度的 Shannon 指数差异不显
著;表征优势度 Simpson指数存在差异,其中密刺蔷
薇、针茅、蓍的优势度显著高于对照和其他根际土
壤;McIntosh指数反映了处理间均匀度的差异,除皱
纹柳外,所有根际土壤的均匀度均显著高于对照.而
针茅的优势度、均匀度指数均较高.
2郾 2郾 3 微生物利用碳源的类型摇 BIOLOG ECO 板的
31 种碳源可归为糖类、羧酸类、氨基酸类、聚合物、
酚类和胺类 6 类. 将每类碳源的 OD 值平均可比较
不同次生植物根际微生物对同一类碳源的利用差异
(图 2).经方差分析,除聚合物外,不同处理微生物
对每一类碳源的利用差异均显著(P<0. 05).断裂带
塌陷区土壤微生物对氨基酸类碳源利用能力较强,
而对胺类利用较弱.对照土壤微生物利用氨基酸类、
酚类能力明显高于根际微生物(P<0. 05),而根际微
表 1摇 不同植物根际土壤化学性质
Table 1摇 Chemical properties of the rhizosphere soils under different plant species
处 理
Treatment
pH 有机质
Organic matter
(g·kg-1)
全 N
Total N
(g·kg-1)
速效 N
Available N
(mg·kg-1)
速效 P
Available P
(mg·kg-1)
速效 K
Available K
(mg·kg-1)
对照 Control 8郾 28依0郾 01d 18郾 13依0郾 18e 0郾 97依0郾 02e 130郾 10依2郾 00c 16郾 77依0郾 31e 113郾 67依1郾 16f
蓬子菜 Galium verum 8郾 41依0郾 01a 19郾 77依0郾 12c 0郾 65依0郾 03g 113郾 60依2郾 35d 20郾 40依0郾 40d 256郾 00依1郾 00a
蓍 Achillea millefolium 8郾 21依0郾 01e 32郾 25依0郾 13a 2郾 00依0郾 03a 154郾 97依1郾 44b 24郾 47依0郾 35a 199郾 00依1郾 00b
针茅 Stipa capillata 8郾 20依0郾 00e 21郾 21依0郾 18b 1郾 29依0郾 03b 114郾 17依1郾 21d 16郾 73依0郾 40e 127郾 00依0郾 00e
皱纹柳 Salix vistita 8郾 31依0郾 01c 18郾 34依0郾 15e 1郾 10依0郾 03c 177郾 07依1郾 79a 21郾 90依0郾 40c 192郾 33依0郾 58c
密刺蔷薇 Rosa spinosissima 8郾 29依0郾 01d 19郾 43依0郾 05d 1郾 03依0郾 03d 131郾 93依1郾 94c 23郾 37依0郾 35b 131郾 00依0郾 00d
新疆方枝柏 Sabina pseudosabina 8郾 34依0郾 01b 14郾 76依0郾 15f 0郾 79依0郾 03f 78郾 83依1郾 21e 16郾 70依0郾 40e 105郾 00依0郾 00g
同列不同字母表示差异显著(P<0. 05) Different letters in same column meant significant difference at 0郾 05 level. 下同 The same below.
99229 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 林摇 青等: 新疆地震断裂带次生植物根际土壤微生物碳源利用摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 2摇 不同植物根际微生物群落的 AWCD及多样性指数
Table 2摇 AWCD and diversity indices of microbial communities in different rhizosphere soils
处 理
Treatment
平均吸光值
AWCD (120 h)
Shannon指数
Shannon index
Simpson指数
Simpson index
McIntosh指数
McIntosh index
对照 Control 0郾 284依0郾 013e 1郾 322依0郾 042a 0郾 992依0郾 001c 2郾 321依0郾 150d
蓬子菜 Galium verum 0郾 474依0郾 026cd 1郾 376依0郾 063a 0郾 994依0郾 001abc 3郾 465依0郾 148bc
蓍 Achillea millefolium 0郾 539依0郾 015bc 1郾 387依0郾 047a 0郾 994依0郾 000ab 3郾 815依0郾 067b
针茅 Stipa capillata 0郾 643依0郾 071a 1郾 412依0郾 121a 0郾 995依0郾 001ab 4郾 378依0郾 458a
皱纹柳 Salix vistita 0郾 353依0郾 030e 1郾 343依0郾 102a 0郾 993依0郾 001bc 2郾 733依0郾 173d
密刺蔷薇 Rosa spinosissima 0郾 574依0郾 056ab 1郾 434依0郾 103a 0郾 995依0郾 001a 3郾 783依0郾 398bc
新疆方枝柏 Sabina pseudosabina 0郾 453依0郾 037d 1郾 377依0郾 088a 0郾 994依0郾 001abc 3郾 293依0郾 243c
生物利用糖类、羧酸类(除皱纹柳)的能力高于对
照,说明次生植物改变了退化土壤微生物的碳源利
用类型.同时,随着植物种类的不同,根际微生物在
利用各种碳源类型上也有较大差别:碳源利用能力
较强的针茅对 6 类碳源利用比较均一;密刺蔷薇和
蓍对氨基酸类、糖类、羧酸类利用较高,对胺类利用
相对偏低;而碳源利用能力偏低的新疆方枝柏与针
茅类似,对各类碳源利用没有特别的偏好;蓬子菜对
胺类利用最低;皱纹柳对羧酸类利用最低.不同处理
差异最为明显的是对胺类的利用.
2郾 2郾 4 微生物碳源利用特性的主成分分析摇 分析微
生物对碳源利用的差异可以反映不同次生植物对根
际微生物的影响. PCA分析结果表明:前 5 个主成分
解释样品间 77郾 6%的变异,主成分 1 (PC1)、主成分
2 ( PC2) 分别解释了 32郾 7% 、 20郾 2% 的变异. 以
PC1、PC2 对各处理作图,区分样品间的微生物群落
特征 . 由图3可见,对照与不同处理在PC1、PC2坐
图 2摇 不同植物根际微生物利用的碳源类型
Fig. 2摇 Carbon source types of different rhizosphere microorgan鄄
isms utilized.
A:糖类 Carbohydrates; B:羧酸类 Carboxylic acids; C:氨基酸类 Amino
acids; D:聚合物 Polymers; E:酚类 Phenols; F:胺类 Amines
标轴上有较大分异,各植物中,皱纹柳最为特别,独
立分布于第三象限.进一步对 PC1 和 PC2 的得分系
数进行方差分析以揭示不同样品间碳源利用的差
异,结果表明,PC1 表现为蓬子菜与其他处理及对照
差异显著;针茅、新疆方枝柏、密刺蔷薇、蓍间无差
异,皱纹柳和对照差异不显著. PC2 表现为除密刺蔷
薇与针茅、新疆方枝柏和蓬子菜间无差异外,其余处
理均有显著差异.
PCA中的因子载荷可反映不同土壤碳源利用
的差异,绝对值越大,表明该基质的影响越大,在众
多碳源中起主要分异作用. PC1 载荷在 0. 5 以上的
有 11 种基质(表 3),其中因子载荷系数 r>0. 8 的有
4 种,为糖类、羧酸类、胺类、氨基酸类;PC2 载荷在
0. 5 以上的有 8 种基质,其中 r> 0郾 8 的只有 1 种,为
糖类. PC1、PC2 中权重最大的基质分别为 D鄄甘露醇
( r= -0郾 90)、D鄄纤维二糖( r = 0郾 81),均为糖类. 可
见,糖类是导致微生物代谢差异的敏感碳源. PC1 因
子载荷高的基质体现了大部分处理间碳源利用的差
异,同时,另一些处理的差异也反映在利用 PC2 因
子荷载比较高的基质上.
图 3摇 不同植物根际微生物碳源利用类型的主成分分析
Fig. 3摇 Ordination of a principal component analysis (PCA) on
the substrate utilization patterns of different rhizospheric mi鄄
crobe.
0032 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
2郾 3摇 微生物碳源利用与土壤化学性质的相关分析
为进一步揭示微生物的碳源利用与土壤环境因
子的内在关系,将 3 种多样性指数、6 类碳源与所测
土壤化学性质进行相关分析.结果显示,6 类碳源中
羧酸类和酚类的利用呈负相关( r = -0. 78),速效钾
的含量与聚合物( r= -0. 84)、胺类( r = -0. 83)的利
用呈负相关,化学性质间全氮与 pH( r = -0. 81)、有
机质( r=0. 90)呈相关性.而多样性指数均与所测化
学性质不相关(P>0. 05). 可见,土壤化学性质与微
生物碳源利用存在一定联系,其中速效钾是影响微
生物碳源利用的主要因素之一,其含量的增加会导
致聚合物、胺类碳源利用的下降. 此外,在碳源利用
间也存在一定的制约性,羧酸类利用的增加会降低
酚类的利用.
表 3摇 因子载荷较高的基质
Table 3摇 Substrates with higher factor loadings
主成分
Principal
component
底摇 物
Substrate
r
PC1 D鄄甘露醇(糖类)
D鄄Mannitol (carbohydrates)
-0郾 90
腐胺(胺类)
Putrescine (amines)
-0郾 82
I鄄赤藻清糖醇(糖类)
I鄄Erythritol (carbohydrates)
0郾 75
茁鄄甲基 D鄄葡萄糖苷(糖类)
茁鄄Methyl鄄D鄄glucoside (carbohydrates)
0郾 58
肝糖(聚合物)
Glycogen(polymers)
0郾 55
4鄄羟基苯甲酸(酚类)
4鄄Hydroxy benzoic acid (phenols)
-0郾 51
衣康酸(羧酸类)
Itaconic acid (carboxylic acids)
0郾 88
L鄄天冬酰胺酸(氨基酸类)
L鄄Asparagine (amino acids)
-0郾 81
吐温 40(聚合物)
Tween 40 (polymers)
-0郾 59
苯乙基胺(胺类)
Phenylethyl鄄amine (amines)
0郾 57
D鄄苹果酸(羧酸类)
D鄄Malic acid (carboxylic acids)
0郾 54
PC2 D鄄纤维二糖(糖类)
D鄄cellobiose (carbohydrates)
0郾 81
N鄄乙酰基鄄D鄄葡萄胺 (糖类)
N鄄acetyl鄄D鄄glucosamine (carbohydrates)
0郾 69
a鄄D鄄乳糖(糖类)
a鄄D鄄lactose (Carbohydrates)
-0郾 59
y鄄羟基丁酸(羧酸类)
y鄄Hydroxybutyric acid (carboxylic acids)
0郾 52
D鄄苹果酸(羧酸类)
D鄄Malic acid (carboxylic acids)
-0郾 74
吐温 80(聚合物)
Tween 80 (polymers)
-0郾 62
D鄄半乳糖内酯(糖类)
D鄄galactonic acid y鄄lactone (carbohydrates)
-0郾 58
D,L鄄a鄄甘油(糖类)
D,L鄄a鄄glycerol (carbohydrates)
0郾 52
3摇 讨摇 摇 论
本文植物根际土壤的 AWCD 显著高于对照,表
明次生植物的生长有利于改变贫瘠土壤中微生物的
碳源利用能力及类型,即在普遍对氨基酸类碳源利
用较强时,从次生裸地到根际土壤由酚类向糖类、羧
酸类转变,并且酚类的利用率与羧酸类呈负相关.这
可能是因为植物能感应外界胁迫,自我调节并对根
际土壤做出响应,以适应贫瘠的环境[21] . 前人研究
也有类似结果,糖类、羧酸类、氨基酸类是 4 种森林
恢复类型土壤中微生物利用较高并导致其群落变化
的敏感碳源[22] .
对微生物代谢与土壤化学性质的相关分析结果
表明,断裂带土壤微生物群落碳源利用的差异可能
与植物种类和土壤环境有关. 在一定空间尺度上相
似的环境条件下,植物类型初步决定微生物群落的
组成[23] .而不同植被下土壤微生物的碳源利用主要
由土壤特性决定,但根系分泌物是构成微生物区系
的先决条件,它可改变土壤特性进而影响根际微生
物群落功能[24]、地表植被演替与种群格局变化[25] .
随着地表植被的演替,土壤细菌代谢多样性增
加[7],而本文土壤微生物群落丰富度无明显变化,
从土壤化学性质的角度不能解释这一结果,这是否
与气候类型等其他因子相关[26],还有待于进一步研
究.另一方面,优势度和均匀度有明显变化. 这一结
果支持了 Poonguzhali等[27]的观点,即理想的多样性
指数应从不同角度来考虑,否则会因单一指数而导
致错误估计.
土壤微生物功能多样性是保证和恢复土壤功能
的基础[28] .处于断裂带高烈区(愈 ~ 欲度) [13]的富
蕴地震断裂带给当地环境造成巨大破坏[29],而植被
恢复一直被视为震后生态系统重建的核心,密刺蔷
薇、蓍既可提高根际微生物碳源利用能力又显著改
善了土壤养分,可在恢复土壤功能方面发挥作用,这
为因地制宜采取自然与生态恢复相结合的方法[30]
提供了依据.但 BIOLOG 信息只体现了微生物群落
的功能并不能反映其组成,所以需要结合分子生物
学及磷脂脂肪酸谱图等定性、定量技术,才能全面真
实了解震后土壤生态系统的微生物群落及其作用.
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作者简介摇 林摇 青,女,1985 年生,硕士研究生.主要从事微
生物生态学研究. E鄄mail: qinglinxj@ 163. com
责任编辑摇 肖摇 红
2032 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