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对土壤微生物生态学研究方法进展分析

2018-05-10季子祺孙淑红

新一代 2018年3期
关键词:土壤微生物

季子祺 孙淑红

摘 要:土壤微生物的生态变化,是土壤科学研究的主要内容,关于其生态学研究方法的分析,是根据农田、森林等土壤生物的基本变化,阐述了研究方法,以及新研究方法的使用。由此,可以为土壤微生物生态学的研究与分析提供新的方法与思路,得到新的研究成果。

关键词:土壤微生物;生态学研究;全球变化野外控制试验

土壤微生物因为有大量的资源,是重要的生物资源库,用方法完成微生物生态学的研究,是分析不同类型土壤中微生物的出现,以及植物能量的供应等,阐述了方法的运用,以及新方法的优势。由此,可总结出土壤微生物生态学的研究方向,为后续研究方法的研究提供新的思路。

一、不同类型土壤中微生物的生态研究

(一)森林土壤

森林的整体发育受自身与外部环境等多个因素影响,其土壤中微生物的数量,直接决定土壤的肥力,影响森林中植被的生长,同时,微生物对林地内落叶的分解也有着至关重要的作用,决定是否可以恢复到最佳的林地生产力地。不同环境中,土壤中微生物的种类与分布有明显的差异,随着季节的交替改变,比如在黄土高原地区,发现土壤中虽然有大量的微生物,但随着土层探测深度的增加,数量与种群逐步减少,呈现出逐层减少的趋势,又或是藏东南地区,土壤中的微生物会随着海拔梯度的上升或下降,改变分布,以中部位置最为集中。

(二)农田土壤

农田土壤中由于化肥等的使用,土壤中微生物的数量明显减少,但它作为微生物系统必不可少的一部分,必须保持在一定数量以上。由此,有研究人员对农田土壤中微生物的生态研究进行分析后,给出以下观点:其一,对于农田土壤生态修复系统功能的发挥,是加入富含微生物的肥料,增加土壤中微生物的数量,让微生物大量繁殖,也有人提出,土壤中种植农作物后,会用不同的耕作方式处理土地与秧苗,这些方式对微生物的影响是,某些菌类会随着措施的使用,数量有大量减少[1]。

二、土壤微生物生态学研究方法的进展

(一)发展情况

上述两种土壤内微生物生态的研究是采用原有的方法,得到研究成果,但研究方法不是固定不变的,而是随着技术的发展不断创新,完善研究方法中的不足。这些方法经过整理后,是微生物的镜检与纯培养,有包括熏蒸三种方法在内的多个方法,比如诱导底部物体的呼吸,得到微生物的数量,纯培养是用培养的方式,分析微生物的多样性,等等。相关研究人员用这些方法进行了不同地区土壤微生物的检测:红树林与非红树林土壤微生物的检测,从这两个林区拿到土壤样品后,发现前者的微生物数量多于后者,微生物种类的数量由多到少的排列是细菌、放线菌与真菌,其使用的是生物培养法;在果园内三种水果的种植区内,分别采集了样品,运用稀释平板法测定微生物的数量,最后的结果是,数量最多的是细菌,之后是放线菌,最后是真菌。同样,这一方法也可以用于分析不同林木种植土壤中的微生物含量,比如湖南某植物园中林分土壤的微生物,经过检测后,发现土壤中微生物含量最高的是樟树林,次之是混交林,马尾松林土壤的微生物最少,之间的差异明显。另研究人员通过对人工湿地土壤中微生物数量的分析,得出种类与数量会随着土壤深度的增加而减少,每种植株所在土壤的微生物各不相同。

由此,总结出的问题是,虽然研究过程中研发了很多新方法,但在样品的运送、处理中,内部的微生物会随着时间、温度的变化减少,也会根据对样品的不同处理方式,出现其他问题,影响最终的结果,以及技术的发展。同时,因为土壤中的微生物会根据周围环境的变化发生改变,且它的研究还有很多内容未涉及,所以,未来研究方法的体现,是如何科学使用农药、耕作,改善土壤中微生物的数量,特别是氮沉降带来的问题。

(二)新方法的运用

本小节提出的新方法,是全球变化野外控制试验,它主要的研究方式是,二氧化碳增加后,氮沉降会给土壤带来哪些影响,这一生态对全球气候变化的反馈。

试验的基本情况是试验进行中,通过改变变量的数值,把所有变量放到既定的空间内,改变因子的位置,模拟气候变化。但因为它只能模拟某一时间点的空间变化,气候变化的模拟还未实现,故研究人员会用设置梯度的方式模拟,根据得到的结果,总结出气候变化对生态环境的影响。其具体的试验有以下内容,二氧化碳含量的变化、增温、氮沉降的模拟等:

其一,二氧化碳增加后,加快了植物光合作用的进行,增加了植株碳排放量,而在全球气候变化的大环境中,植物群络的位置选择,以及碳氮循环的实现,具体应如何操作,还有待考证,所以,进行了试验。它使用了相应的工具与手段,并设定试验进行的标准数值,观察并分析过程后给出了结果;

其二,氮沉降模拟试验,氮是植株生长所需的元素之一,同时也会限制自然环境的生产力,所以在土壤中加入氮,会给生态系统带来显著影响,即增加氮累积,沉降后降低土壤的生产力。该试验进行的方式是,模拟某一土壤环境后,定量施加氮肥,模拟氮在土壤中的沉降,且氮肥的施加必須一次完成。本次试验在我国的实际进行是,选择广东省内的两座山,分别进行了氮沉降试验,并在江西、四川等地,进行了氮浓度的测试[2]。

由此,可以总结出,土壤微生物生态学研究方法会随着技术的发展改进,实现方法的创新,特别是全球变化野外控制试验的进行,解决了土壤氮沉降影响微生物数量的问题,实现了技术的发展。

三、结语

对土壤微生物生态学研究方法进展的阐述,是其在具体分析中,根据不同类型土壤中微生物种类与数量的变化情况,介绍了现在有哪些方法,以及这些方法运用中出现的问题,而新方法的介绍,可有效解决这些问题,根据结果给出最佳的解决思路。

参考文献:

[1]郝中明,曾青.概述我国土壤微生物生态学研究进展[J].农业技术与装备,2017(08):23-24.

[2]李显刚,班镁光,周泽英,姚拓,卢虎.土壤微生物生态学在农业中的应用研究综述[J].中国土壤与肥料,2015(02):5-11.

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