[01345059]基于化感作用的海南木麻黄混交海防林微生态环境研究

课题为2012年度海南省科技重点项目,项目以不同林龄木麻黄林地微生态环境为研究对象,对林地土壤的养分、理化性质、微生物生化活性强度进行了测定,结合Biolog系统进行了菌种鉴定和土壤微生物功能多样性的分析,并运用基于非培养方法的454测序技术,分析林地土壤微生物宏基因组序列,揭示木麻黄林地土壤细菌群落多样性,同时对不同林龄木麻黄林地根、根际土壤及凋落物浸提液进行了GC-MS鉴定,研究结果可为沿海防护林建设提供理论指导,并为木麻黄化感物质的作用途径与作用机制研究提供理论依据。项目主要研究结果如下： 1. 分别在不同林龄木麻黄林地的根、根际土壤及凋落物浸提液中鉴定出2,4-二叔丁基苯酚等相同成份,并随林龄增加其含量也在发生变化,同时鉴定出不同浸提液中特有物质,这些共有成份及特异成分的存在,为揭示木麻黄化物质的转化途径及化感作用机制提供了基础。 2. 林地土壤理化性质及养分测定结果表明,木麻黄林地含水量高于对照,土壤pH值随着林龄的增加呈降低趋势。林地全氮量随着林龄增加而降低,但全磷含量增加。木麻黄林地中,中林的有机质含量、硝态氮与铵态氮含量均较幼林、成林地的有机质含量、硝态氮与铵态氮含量高,表明中林土壤微生态环境对于植株的生长较为适宜。 3．各林地的生化活性强度结果表明：成林的氨化作用极显著高于CK、中林和幼林,硝化作用结果为幼林显著高于其它林地,氨化作用和硝化作用与全氮呈显著相关。随着林龄的增长,土壤呼吸作用强度呈现先升后降的趋势,中林、成林呼吸强度显著高于幼林。 4．利用传统经典法对4个林地的土壤微生物进行分离与鉴定,一共分离得到细菌23株,真菌11株。其中幼林分离得到细菌6株,真菌2株;中林分离得到细菌7株,真菌2株;成林分离得到细菌4株,真菌3株。并通过Biolog微生物鉴定系统鉴定出差异性细菌23株,差异性真菌7株,这些差异性细菌和真菌可能通过其代谢产物参与了木麻黄化感作用。 5．通过 Biolog系统对土壤微生物功能多样性的分析表明,Shannon-Wiener指数 （ H′ ）、McIntosh、Simpson多样性指数随着林龄的增加呈现上升趋势。对照和成林土壤微生物对碳源利用率以及不同碳源利用率均高于中林与幼林。 6．采用16S rDNA基因序列分析,4处理共获有效序列65328条,木麻黄林地的序列结果大小顺序为：中林,幼林,成林。中林的微生物在各个分类水平上都最为丰富。4个林地土壤中共检测到26个门,66个纲,209个科,397个属,且随着林龄的增长,木麻黄林地菌群多样性要高于裸地,且种类存在差异性,在主要菌群方面同样存在差异。