分析土壤微生物多样性的主要影响因子

2021-01-17 17:12孙巍
科学与生活 2021年32期
关键词:土壤微生物影响因子多样性

孙巍

摘要:对于土壤微生物多样性而言,农田土壤类型与农业耕作方式对其具有一定影响。长时间种植不同作物,利用不同轮作方式,对土壤微生物类群具有一定影响。在一定程度上,植被破坏会造成土壤微生物多样性的缺失,加之微生物生物量不断下降。以往对微生物多样性仅仅局限于培养的微生物类群,基于分析生态学技术发展,为微生物多样性研究开创了新的路径。文章针对土壤微生物多样性主要影响因子进行针对性分析,希望给予相关人员以借鉴。

关键词:土壤微生物;多样性;影响因子

微生物多样性为微生物遗传与种类层次上的变化,从本质角度讲,源于遗传多样性,碱基排列顺序多样性与基数量决定。在微生物多样性中,微生物物种多样性是最为基本的内容。对于微生物而言,具备一定的适应性,能够在小环境中生存,因此微生物具有较大的数量,并且种类较多。但从目前研究证明,土壤中大部分微生物没有在实验室中进行培养鉴定。因此,微生物是极为巨大的基因资源库,包含基因潜质。不同微生物种群遗传物质与基因表达具有较大的不同,全面研究微生物遗传多样性,确保群落结构具备完整性。

1、自然因素

1.1土壤类型

纵观地球,包含多种土壤类型,在土壤类型中,微生物群落结构,加之组成具有差异性。从当前研究中不难发现,土壤类型对土壤生物群落结构具有一定影响。杨超等人对皖南烟区植烟土壤类型进行研究,发现烟叶生长过程中,微生物种类数量具有明显的变化。调查结果显示不同土壤环境背景下,土壤微生物数量与土壤养分含量具有紧密的联系,这也意味着在土壤微生物多样性中,土壤类型对其具有一定影响。

1.2植被情况

在生态系统中,植被对土壤含水量与通气性具有一定影响,从而影响土壤微生物组成结构。韩芳等人深入研究了内蒙古植被类型土壤微生物类群与多样性指数。最终证明草地上土壤生物类群主要以灌木与乔木为主,加之土壤微生物类群多少与土壤微生物多样性具有紧密的联系。在当前形势背景下,利用新的研究方法证明植物多样性和根际土壤微生物具有联系。利用PCR-DGGE方法研究,表明不同植被类型,或是同一基因型发育阶段不同,根际微生物多样性具有差异性。在这部分研究中表明植物根际土壤微生物多样性具备一定的特征,例如空间性,伴随植物类型变化而变化,伴随植物生长与之变化。从总体来讲,植物对微生物群落结构具有一定影响,植被对土壤环境的影响,进而影响土壤微生物多样性。对于土壤微生物多样性和土壤植物群落多样性具有紧密联系。因此,植物和土壤微生物群落间是长时间作用下的结果。

1.3气候类型

对于不同气候类型,自然条件也是极为复杂的,对土壤微生物生态分布具有一定影响。基于温度与水分,具备着交互性特点,从而影响土壤微生物多样性,具备着协同效应特点。因此,利用季节代表温度与水分在土壤微生物多样性中的影响。利用Biolog与Liu方法深入分析美国沙漠牧场土壤微生物,最终表明夏季微生物具有较高的温度,春季较低。针对东北草原微生物生物量,陈珊等进行了深入分析,结果表明温度高的同时湿度随之增加,在8月份左右会达到巅峰值。除此之外,由于干湿条件,对土壤微生物季节性变化具有一定影响。不管是土壤渍水还是干旱都会造成土壤微生物数量具有变化性。Joshua等对桦树凋落物分解中,湿度对微生物活动影响进行了深入研究,调查发现干燥会造成生物量降低,微生物群落结构具有明显的变化,尤其是潮湿时间情况,对土壤微生物具有一定影响。

2、人为因素

2.1土地利用方式

土地利用方式的不同,对土壤理化性质具有一定影响,影响着土壤结构变化,最终对土壤肥力与土壤微生物量指标造成影响。姚槐利用碳素方法,分析了红壤微生物群落结构多样性,证明土地利用方式对微生物多样性具有一定影响。在土地利用方式下,对土壤微生物数量和肥力关系进行分析,章家恩研究分析得出,土壤微生物量与土壤微生物多样性指数变化存在差异情况,需要今后多加研究发现。

2.2耕作方式

耕作方式对土壤理化性质具有一定影响,影响土壤结构变化,最终对土壤微生物群落多样性造成影响。基于这样的情况,部分学者进行了深入性研究,例如Lupwayi对耕作方式在土壤微生物多样性进行了分析,针对偏酸与有机质土壤,以往耕作会减少土壤微生物多样性。但中性与有机质土壤,耕作方式并没有明显化影响。Dick进行研究证明,以往精细耕作方法,在粒径不同土壤颗粒中,土壤细菌多样性是不存在差异的。翻耕的土壤微生物多样性没有极为明显的变化。此外,学者研究得出土壤耕作会导致土壤结构出现恶化,减少底物丰度,对土壤微生物力学具有一定影响。

2.3种植制度

对于土壤微生物多样性而言,种植制度具有一定影响。在这样的背景下,连作使得土壤微生物区系具有较大的变化,微生物数量急剧增加,其中真菌与硝化细菌数量极为明显。与栽培单一作物相比,轮作对土壤微生物多样性起到了维持性作用,在这样的基础上,抑制单一作物易出现有害微生物,提升农作物产量。吴凤芝等人进行实验后发现,连作土壤在黄瓜生长起到了抑制作用,土壤灭菌后,减少了抑制作用。研究证明,种植制度利用改变土壤微生物群落,对作物生长具有一定影响。

2.4农药

不管是除草剂,还是杀菌剂,或是土壤中的物质,都能被土壤微生物酶所降解,对土壤微生物活性起到抑制作用,造成土壤微生物多样性具有一定的变化。Novka进行研究后发现,除草剂和土壤微生物具有一定的关联,当水热条件不好背景下,提高除草剂量,或是重复利用会造成土壤微生物量降低,使得土壤微生物群落结构具有变化性。罗海峰进行实验后得出,在农田土壤中,利用浓度不同的乙草胺,培养的细菌物种多样性不断减少。Sigler在草坪上,百菌清的利用进行了分析,得出百菌清改变了土壤细菌,改变了真菌群落结构。在部分研究中证明,杀虫剂处理的土壤,土壤微生物数量,或是优势种群并没有明显化变化,但微生物在底物利用率上却不断提升。这部分研究表明,农药在土壤微生物多样性中具有一定影响。

结束语:

总而言之,土壤微生物和全球生物化学循环具有紧密的联系。对微生物多样性影响因素进行深入性分析,掌握土壤微生物与土壤环境条件变化联系,为土壤生态环境保护提供了理论依据,加快农业可持续发展。

参考文献:

[1]張薇, 魏海雷, 高洪文,等. 土壤微生物多样性及其环境影响因子研究进展[J]. 生态学杂志, 2015, 24(1):5.

[2]黄进勇, 李春霞. 土壤微生物多样性的主要影响因子及其效应[J]. 河南科技大学学报:农学版, 2017, 24(4):4.

[3]贾丙瑞, 周广胜, 王风玉,等. 土壤微生物与根系呼吸作用影响因子分析[J]. 应用生态学报, 2016, 16(8):1547-1552.

作者简介:1980年3月2日,性别女,民族汉,籍贯(省市)山东安丘,学历硕士研究生,职称讲师,研究方向微生物学。

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