分析土壤微生物多樣性的主要影響因子

孫巍

摘要：對(duì)于土壤微生物多樣性而言，農(nóng)田土壤類型與農(nóng)業(yè)耕作方式對(duì)其具有一定影響。長時(shí)間種植不同作物，利用不同輪作方式，對(duì)土壤微生物類群具有一定影響。在一定程度上，植被破壞會(huì)造成土壤微生物多樣性的缺失，加之微生物生物量不斷下降。以往對(duì)微生物多樣性僅僅局限于培養(yǎng)的微生物類群，基于分析生態(tài)學(xué)技術(shù)發(fā)展，為微生物多樣性研究開創(chuàng)了新的路徑。文章針對(duì)土壤微生物多樣性主要影響因子進(jìn)行針對(duì)性分析，希望給予相關(guān)人員以借鑒。

關(guān)鍵詞：土壤微生物;多樣性;影響因子

微生物多樣性為微生物遺傳與種類層次上的變化，從本質(zhì)角度講，源于遺傳多樣性，堿基排列順序多樣性與基數(shù)量決定。在微生物多樣性中，微生物物種多樣性是最為基本的內(nèi)容。對(duì)于微生物而言，具備一定的適應(yīng)性，能夠在小環(huán)境中生存，因此微生物具有較大的數(shù)量，并且種類較多。但從目前研究證明，土壤中大部分微生物沒有在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行培養(yǎng)鑒定。因此，微生物是極為巨大的基因資源庫，包含基因潛質(zhì)。不同微生物種群遺傳物質(zhì)與基因表達(dá)具有較大的不同，全面研究微生物遺傳多樣性，確保群落結(jié)構(gòu)具備完整性。

1、自然因素

1.1土壤類型

縱觀地球，包含多種土壤類型，在土壤類型中，微生物群落結(jié)構(gòu)，加之組成具有差異性。從當(dāng)前研究中不難發(fā)現(xiàn)，土壤類型對(duì)土壤生物群落結(jié)構(gòu)具有一定影響。楊超等人對(duì)皖南煙區(qū)植煙土壤類型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)煙葉生長過程中，微生物種類數(shù)量具有明顯的變化。調(diào)查結(jié)果顯示不同土壤環(huán)境背景下，土壤微生物數(shù)量與土壤養(yǎng)分含量具有緊密的聯(lián)系，這也意味著在土壤微生物多樣性中，土壤類型對(duì)其具有一定影響。

1.2植被情況

在生態(tài)系統(tǒng)中，植被對(duì)土壤含水量與通氣性具有一定影響，從而影響土壤微生物組成結(jié)構(gòu)。韓芳等人深入研究了內(nèi)蒙古植被類型土壤微生物類群與多樣性指數(shù)。最終證明草地上土壤生物類群主要以灌木與喬木為主，加之土壤微生物類群多少與土壤微生物多樣性具有緊密的聯(lián)系。在當(dāng)前形勢背景下，利用新的研究方法證明植物多樣性和根際土壤微生物具有聯(lián)系。利用PCR-DGGE方法研究，表明不同植被類型，或是同一基因型發(fā)育階段不同，根際微生物多樣性具有差異性。在這部分研究中表明植物根際土壤微生物多樣性具備一定的特征，例如空間性，伴隨植物類型變化而變化，伴隨植物生長與之變化。從總體來講，植物對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)具有一定影響，植被對(duì)土壤環(huán)境的影響，進(jìn)而影響土壤微生物多樣性。對(duì)于土壤微生物多樣性和土壤植物群落多樣性具有緊密聯(lián)系。因此，植物和土壤微生物群落間是長時(shí)間作用下的結(jié)果。

1.3氣候類型

對(duì)于不同氣候類型，自然條件也是極為復(fù)雜的，對(duì)土壤微生物生態(tài)分布具有一定影響。基于溫度與水分，具備著交互性特點(diǎn)，從而影響土壤微生物多樣性，具備著協(xié)同效應(yīng)特點(diǎn)。因此，利用季節(jié)代表溫度與水分在土壤微生物多樣性中的影響。利用Biolog與Liu方法深入分析美國沙漠牧場土壤微生物，最終表明夏季微生物具有較高的溫度，春季較低。針對(duì)東北草原微生物生物量，陳珊等進(jìn)行了深入分析，結(jié)果表明溫度高的同時(shí)濕度隨之增加，在8月份左右會(huì)達(dá)到巔峰值。除此之外，由于干濕條件，對(duì)土壤微生物季節(jié)性變化具有一定影響。不管是土壤漬水還是干旱都會(huì)造成土壤微生物數(shù)量具有變化性。Joshua等對(duì)樺樹凋落物分解中，濕度對(duì)微生物活動(dòng)影響進(jìn)行了深入研究，調(diào)查發(fā)現(xiàn)干燥會(huì)造成生物量降低，微生物群落結(jié)構(gòu)具有明顯的變化，尤其是潮濕時(shí)間情況，對(duì)土壤微生物具有一定影響。

2、人為因素

2.1土地利用方式

土地利用方式的不同，對(duì)土壤理化性質(zhì)具有一定影響，影響著土壤結(jié)構(gòu)變化，最終對(duì)土壤肥力與土壤微生物量指標(biāo)造成影響。姚槐利用碳素方法，分析了紅壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性，證明土地利用方式對(duì)微生物多樣性具有一定影響。在土地利用方式下，對(duì)土壤微生物數(shù)量和肥力關(guān)系進(jìn)行分析，章家恩研究分析得出，土壤微生物量與土壤微生物多樣性指數(shù)變化存在差異情況，需要今后多加研究發(fā)現(xiàn)。

2.2耕作方式

耕作方式對(duì)土壤理化性質(zhì)具有一定影響，影響土壤結(jié)構(gòu)變化，最終對(duì)土壤微生物群落多樣性造成影響。基于這樣的情況，部分學(xué)者進(jìn)行了深入性研究，例如Lupwayi對(duì)耕作方式在土壤微生物多樣性進(jìn)行了分析，針對(duì)偏酸與有機(jī)質(zhì)土壤，以往耕作會(huì)減少土壤微生物多樣性。但中性與有機(jī)質(zhì)土壤，耕作方式并沒有明顯化影響。Dick進(jìn)行研究證明，以往精細(xì)耕作方法，在粒徑不同土壤顆粒中，土壤細(xì)菌多樣性是不存在差異的。翻耕的土壤微生物多樣性沒有極為明顯的變化。此外，學(xué)者研究得出土壤耕作會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)惡化，減少底物豐度，對(duì)土壤微生物力學(xué)具有一定影響。

2.3種植制度

對(duì)于土壤微生物多樣性而言，種植制度具有一定影響。在這樣的背景下，連作使得土壤微生物區(qū)系具有較大的變化，微生物數(shù)量急劇增加，其中真菌與硝化細(xì)菌數(shù)量極為明顯。與栽培單一作物相比，輪作對(duì)土壤微生物多樣性起到了維持性作用，在這樣的基礎(chǔ)上，抑制單一作物易出現(xiàn)有害微生物，提升農(nóng)作物產(chǎn)量。吳鳳芝等人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，連作土壤在黃瓜生長起到了抑制作用，土壤滅菌后，減少了抑制作用。研究證明，種植制度利用改變土壤微生物群落，對(duì)作物生長具有一定影響。

2.4農(nóng)藥

不管是除草劑，還是殺菌劑，或是土壤中的物質(zhì)，都能被土壤微生物酶所降解，對(duì)土壤微生物活性起到抑制作用，造成土壤微生物多樣性具有一定的變化。Novka進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，除草劑和土壤微生物具有一定的關(guān)聯(lián)，當(dāng)水熱條件不好背景下，提高除草劑量，或是重復(fù)利用會(huì)造成土壤微生物量降低，使得土壤微生物群落結(jié)構(gòu)具有變化性。羅海峰進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后得出，在農(nóng)田土壤中，利用濃度不同的乙草胺，培養(yǎng)的細(xì)菌物種多樣性不斷減少。Sigler在草坪上，百菌清的利用進(jìn)行了分析，得出百菌清改變了土壤細(xì)菌，改變了真菌群落結(jié)構(gòu)。在部分研究中證明，殺蟲劑處理的土壤，土壤微生物數(shù)量，或是優(yōu)勢種群并沒有明顯化變化，但微生物在底物利用率上卻不斷提升。這部分研究表明，農(nóng)藥在土壤微生物多樣性中具有一定影響。

結(jié)束語：

總而言之，土壤微生物和全球生物化學(xué)循環(huán)具有緊密的聯(lián)系。對(duì)微生物多樣性影響因素進(jìn)行深入性分析，掌握土壤微生物與土壤環(huán)境條件變化聯(lián)系，為土壤生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了理論依據(jù)，加快農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：1980年3月2日，性別女，民族漢，籍貫（省市）山東安丘，學(xué)歷碩士研究生，職稱講師，研究方向微生物學(xué)。