长期施肥对稻田土壤固碳功能菌群落结构和数量的影响

作     者：袁红朝 秦红灵 刘守龙 童成立 葛体达 魏文学 吴金水 YUAN Hongzhao;QIN Hongling;LIU Shoulong;TONG Chengli;GE Tida;WEI Wenxue;WU Jinshui

作者机构：中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院研究生院北京100049 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2012年第32卷第1期

页      面：183-189页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(40901124 40701083 40801098) 中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目(ISACX-LYQY-QN-0702) 

主　　题：稻田土壤 施肥 多样性 cbbL基因 实时定量PCR 

摘      要：微生物固碳在减缓全球气候变化、实现人类可持续发展方面具有重要的意义,通过揭示长期不同施肥制度对土壤固碳细菌的影响规律,可以为我国稻田土壤科学施肥,稻田固碳和温室气体减排的共轭双赢作用提供重要的理论依据。以湖南宁乡国家级稻田肥力变化长期定位试验为平台,采用PCR-克隆测序和实时荧光定量(Real-time)PCR技术,研究不施肥(CK),氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾加秸秆还田(NPK plus crop residue return;NPKS)3种长期施肥制度对稻田土壤固碳细菌群落结构及数量的影响。通过分析固碳细菌cbbL基因文库发现,长期施肥导致土壤固碳细菌种群结构产生了明显差异,NPK和NPKS处理中兼性自养固碳菌群落优势增加而严格自养固碳菌生长受到抑制。LUBSHUFF软件统计分析显示cbbL基因文库在CK、NPK及NPKS处理间均存在显著性差异。3种施肥处理的稻田土壤细菌cbbL基因拷贝数为3.35×108—5.61×108/g土,施肥后,土壤细菌cbbL基因数量增加,其中NPKS处理cbbL数量最多,是CK处理的1.5倍左右。稀疏曲线则显示长期施化肥导致细菌cbbL基因多样性高于NPKS,而NPKS高于CK。上述结果表明了长期施肥对土壤固碳细菌群落结构,多样性及数量均有显著的影响。结果可为深入探讨稻田土壤微生物固碳潜力及其影响机理提供有力的依据。