第二章 土壤微生物生态学的基本概念.pptVIP

4 论文举例 4 论文举例 结论 印证了阔叶林下某些土壤肥力指标高于原始林而导致某些微生物活性较高 原始红松林根际无论在多样性还是丰富度上均占优，但其土体土却均处于最低位置，这表明在原始林中，微生物更加集中于根系附近 在原始林中，无论是土体土还是根际土，在对氨基酸类碳源的利用上均有较大优势，而这正与红松的“喜铵性”相互印证 4 论文举例 作业布置 复习本课，查阅一篇以上有关土壤微生物群落多样性研究论文并写出作者研究思路、方法及结论 预习土壤微生物在土壤中的分布及土壤碳循环两部分内容 土壤微生物生态学的基本概念 讲授内容 1 土壤微生物生态系统的组成 2 几个重要的基本概念 3 土壤微生物生态系统的特点及表征 4 论文举例 土壤微生物 生态系统 环境 生境 生态位 土壤微生物 群落 种群 生产者 消费者 分解者 组成要素 1 土壤微生物生态系统的组成 土壤微生物 群落 土壤颗粒 团粒 结构 空气 水分 温度 微生境(microhabitat) 有机碳 2.1 生境 微生物生存的环境 2. 几个重要的基本概念 下图土壤微生物群落的生境：土壤含水量低、盐碱、灌丛根系、土壤温度较低、土壤孔隙度较大…… “海底黑烟囱” 海底火山口 生境 活动 功能 生态位 一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。 2.2 生态位 2 几个重要的基本概念 蝙蝠的生态位：飞行能力；晚间出没；超声波探测猎物；洞穴或屋檐下栖息。 水稻根际好气性细菌生态位 好气性细菌 水稻根系 水稻根际好气性细菌生态位的组成： 嫌气性的土壤环境（含水量高） 提供氧气的水稻根系 根系提供的有机物 水稻根系存活期 好气性细菌本身的特性，如体量很小 …… 水稻茎 消费者 分解者 生产者 土壤微生 物群落 物质循环 植物根系、蓝细菌、…… 土壤原生动物 土壤微生物 2.3 土壤微生物群落 2 几个重要的基本概念 动植物残体 微生物体 CO2 次生有机物、矿物质 植物体 3.1 土壤微生物生态系统物质循环 3 土壤微生物生态系统的特点及表征 3.2 生态平衡 生态系统 物质能量输入 物质能量输出 生态平衡（输入=输出）=生态系统功能结构的稳定 3 土壤微生物生态系统的特点及表征 水稻生长季节，好气性微生物活跃，土壤小分子有机物能被彻底分解成CO2，生态系统稳定，达成碳循环的平衡 冬水田土壤好气性微生物少，嫌气性微生物占优势，土壤小分子有机物不能被微生物彻底分解，从而形成大量CH4——碳循环不平衡 3.3 土壤微生物群落稳定性的表征方法：微生物生物多样性 土壤微生物多样性的描述 遗传层次 物种层次 生态系统层次 PCR-DGGE、…… 土壤微生物区系（平板法）、…… 不同生境土壤微生物生态系统多样性、…… 3 土壤微生物生态系统的特点及表征 表征微生物多样性的指数 Shanon-Wiener指数（H）： s: 群落内物种总数 ni：第i个种的个体数；N：群落中物种的个体总数 ni/N：第i个物种的相对多度 代表意义：H 越大，代表群落的信息量越大 表征微生物多样性的指数 辛普森多样性指数 Ds——辛普森多样性指数； s——物种数； ni——第i种物种的个体数； N——群落内的总个体数。 Ds反映群落内物种丰富度及均匀度 3.4 土壤微生物群落的演替 群落多样性 时间 群落的多样性由简单到复杂；自养性微生物在先，异养性微生物在后 3 土壤微生物生态系统的特点及表征 群落演替 结构更替 沙漠结皮的形成和演替过程 沙漠中的生物结皮 4.1 土壤微生物多样性研究举例之一 题目：中亚热带几种针、阔叶树种凋落物混合分解对 土壤微生物群落碳代谢多样性的影响 研究内容：土壤微生物多样性 研究方法：凋落物在土壤中腐烂 →取土样 →biolog盘上培养 →（分光光度计）取得数据——光密度值（C） →数据统计加工： C→AWCD（孔的平均颜色变化率）→S（碳源代谢强度） C→主成分分析( PCA)——利用Component Matrix(各碳源的光密度值与主成分得分系数的相关系数) 确定31 种碳源与主成分的关系 C→ Shannon index——H = －ΣPi lnPi 式中Pi = ni /N 4 论文举例 4 论文举例 分光光度计 Biolog盘 读取不同时刻各孔的光密度值 4 论文举例 图1 不同凋落物处理下土壤微生物群落利用碳源的强度 S（碳源代谢强度） 单一马尾松( MP) 马尾松+ 白栎( MW) 马尾松+ 青冈( MB) 单一湿地松( SP) 湿地松+ 白栎(SW) 湿地松+ 青冈(SB) 4 论文举例 图2 土