馬嘉琦
(平?jīng)雎殬I(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅平?jīng)?744000)
植物對土壤微生物多樣性的影響研究進(jìn)展
馬嘉琦
(平?jīng)雎殬I(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅平?jīng)?744000)
土壤微生物作為土壤中較為主要的組成部分,在一定程度上反映了微生物構(gòu)成的要素,同時對植物正常的生長以及發(fā)育具有重要的作用。植物與土壤微生物之間存在著多種多樣的聯(lián)系,植物類型、植物多樣性、植物的基因組成、植物根系的發(fā)展以及植物不同的生長狀況都對土壤微生物有著重要影響。本文從土壤微生物多樣性出發(fā),針對植物對土壤微生物多樣性的影響進(jìn)行了研究,希望進(jìn)一步促進(jìn)土壤微生物的發(fā)展以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
植物 土壤微生物 多樣性 影響
植物作為生物圈中重要的組成部分,對整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)展以及協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的影響。土壤是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)和重要支撐,因而,植物對土壤微生物多樣性的影響也是生物學(xué)家和植物學(xué)家進(jìn)行研究的重點。植物類型、植物多樣性、植物的基因組成、植物根系的發(fā)展等有關(guān)于植物的特點都對土壤生物多樣性有著重要影響。對土壤微生物多樣性的研究不僅能夠?qū)ν寥赖臉?gòu)成獲得更加完整的認(rèn)識,也有利于進(jìn)一步探索生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性、發(fā)現(xiàn)更加豐富的生物資源。
土壤生物多樣性主要包括生命體的遺傳與變異形態(tài)特點、生態(tài)系統(tǒng)的組成與構(gòu)造、生物種類的劃分等方面,土壤微生物多樣性的研究主要通過土壤中生物之間以及生物與外界環(huán)境、要素之間的化學(xué)作用來表現(xiàn)。土壤微生物多樣性建立在群落的差異性基礎(chǔ)之上,群落內(nèi)生物遺傳的變異性使得生物體內(nèi)的營養(yǎng)水平各不相同,從而持續(xù)保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物構(gòu)成的多樣性。
2.1 植物類型對土壤微生物多樣性的影響
植物類型對土壤生物多樣性的影響主要包括植物類型對土壤微生物結(jié)構(gòu)的影響以及植物類型對土壤微生物繁衍物種類型的影響兩個方面,下面將分別對其進(jìn)行論述和研究。首先,植物類型對于土壤微生物構(gòu)成的影響。植物類型的多樣性表現(xiàn)必須保證植物所生長的環(huán)境是固定不變的,這也說明在研究植物類型對土壤構(gòu)成結(jié)構(gòu)的影響時,必須保持某一因素的穩(wěn)定性,通過改變其他因素進(jìn)行分析,植物類型在一定程度上決定了土壤微生物的構(gòu)成,這是因為,土壤中微生物的來源多來自于植物枯枝落葉的化學(xué)變化產(chǎn)生的微生物,其營養(yǎng)物質(zhì)與化學(xué)元素并沒有較大的改變,因而,土壤中微生物的結(jié)構(gòu)例如微生物的分布規(guī)律都是植物類型在起作用。其次,植物類型對于土壤繁衍物種類型的影響。土壤繁衍物種的類型的基因和形態(tài)受到植物類型的影響。
2.2 植物多樣性對土壤微生物多樣性的影響
植物具有多樣性,同時土壤微生物也具有多樣性,兩者的多樣性皆是由于生態(tài)系統(tǒng)的多樣性決定的,在土壤微生物這一群落里,土壤微生物多樣性主要受到植物多樣性的影響。植物群落的構(gòu)成和變化將會對土壤微生物的多樣性產(chǎn)生直接影響。隨著植物多樣性的豐富,土壤微生物的多樣性也進(jìn)一步增加;而如果植物因為受到自然因素或人為因素而產(chǎn)生物種多樣性減少的情況,土壤微生物的多樣性也進(jìn)一步削弱。在春季和夏季,植物主要通過影響土壤中生物平均顏色變化率來影響土壤微生物的多樣性,同時,如果采用植物固沙技術(shù)對植物加以人工改造,土壤微生物的多樣性也隨之發(fā)生變化。可以看出,土壤微生物的多樣性與植物多樣性的聯(lián)系十分密切。無論是人為因素在起作用,還是自然因素在作用,土壤微生物多樣性都將受到顯著影響。
2.3 同一植物不同基因型對土壤微生物多樣性的影響
同一植物不同基因型對土壤微生物多樣性也存在顯著的影響,具體來看同一植物不同基因型主要通過改變土壤生物基因型的種類來影響其多樣性。同一植物不同基因型對土壤生物多樣性的影響在實際中難以進(jìn)行定量研究,因此,以大豆基因型的改變對所處區(qū)域土壤微生物多樣性的影響來看:利用栽培技術(shù)對大豆進(jìn)行人工栽培,通過使用品種不同的藥物來改變大豆的基因型,在進(jìn)行栽培十五天之后,取不同大豆的所處區(qū)域的土壤,對土壤進(jìn)行微生物的提?。?]。在對微生物進(jìn)行基因型鑒定后,可以發(fā)現(xiàn),原本相同的微生物基因型發(fā)生了改變,且微生物的基因型與所在區(qū)域栽培的大豆基因型十分相似,由此可知,同一植物不同基因型對土壤微生物多樣性也存在顯著的影響。
2.4 植物根系分泌物對土壤微生物多樣性的影響
植物根系分泌物也對土壤微生物多樣性存在較大的影響。根系分泌物是指在植物生長過程中植物的根系通過各種方式向周圍環(huán)境釋放一系列有機(jī)物質(zhì)并對周圍環(huán)境的土壤、水文以及其他要素產(chǎn)生作用,作為直接接受植物作用的土壤,植物根系釋放的有機(jī)物將對土壤微生物產(chǎn)生直接影響。植物根系分泌物產(chǎn)生的過程中,植物周圍的環(huán)境開始發(fā)生變化,并開始形成分泌物環(huán)境,分泌物的成分和數(shù)量對土壤微生物的種類、數(shù)量以及營養(yǎng)供應(yīng)產(chǎn)生重要作用。同時,由于植物是土壤微生物營養(yǎng)供應(yīng)的主要來源,因而,植物根系分泌的物質(zhì)也大多被土壤微生物所吸收,因而,植物根系分泌物對土壤微生物的多樣性產(chǎn)生作用是不可避免的。此外,植物根系分泌物的相互作用也將對土壤微生物產(chǎn)生影響,這是因為植物根系分泌物的相互作用將大大加快生物系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),在生物循環(huán)比較旺盛的狀況下,土壤微生物的化學(xué)作用和光合作用也將大大加快,光合作用速率的加快使得微生物繁衍更加旺盛,從而豐富土壤微生物的多樣性。
2.5 外來入侵植物對土壤微生物多樣性的影響
外來入侵植物土壤微生物多樣性的影響不如本地生長的植物對土壤微生物多樣性的影響顯著,但也是土壤微生物生長過程中不可忽視的因素[2]。外來入侵植物的到來將對土壤微生物的生物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,致使土壤微生物的生物結(jié)構(gòu)發(fā)生變異,但由于土壤微生物自身所具有的穩(wěn)定性,土壤微生物將會進(jìn)行自我調(diào)節(jié),以此減輕不利影響,放大有利影響。
綜上所述,植物對土壤生物多樣性的影響研究主要包括植物類型對土壤微生物多樣性的影響、植物多樣性對土壤微生物多樣性的影響、同一植物不同基因型對土壤微生物多樣性的影響、植物根系分泌物對土壤微生物多樣性的影響、外來入侵植物對土壤微生物多樣性的影響。植物與土壤微生物多樣性之間存在諸多聯(lián)系,對土壤微生物多樣性的研究不僅是土壤中物種種類的發(fā)展,也有利于整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與發(fā)展。
[1]孫良杰,齊玉春,董云社,彭琴,何亞婷,劉欣超,賈軍強(qiáng),曹叢叢.全球變化對草地土壤微生物群落多樣性的影響研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2012,12:1715-1723.
[2]余悅.黃河三角洲原生演替中土壤微生物多樣性及其與土壤理化性質(zhì)關(guān)系[D].山東大學(xué),2012.
S154
A
1674-2060(2016)02-0024-01