土壤生物指标——微生物指标及其应用报告人:陈 星2009-11-12报告内容前言土壤微生物指标土壤微生物指标的应用小结Life support functions (LSF) concern the major regulating functions of the natural environment which enable life on earth (both human and non-human), including biotic production, regulation of climate and maintenance of substance cycles (chiefly water, carbon and nutrients). The performance of LSF is closely related to soil quality. (Mila`i Canals L. 2003; Udo de Haes Ha et al.2002)前言土壤 生物指标酶活性指标微生物学指标动物指标土壤微生物量土壤微生物活性土壤微生物生物多样性土壤微生物群落土壤微生物指标最敏感最有潜 力的指标(赵其国等,1997;唐玉姝,2007;路鹏等,2007 )土壤微生物指标——微生物量只能反映部分功能和专性微生物及其总量上的差异,无法反应 土壤微生物在组成和区系上的变化。
何振立,1997;徐建民等,2003;路鹏等,2007;唐玉姝等,2007 ;所芳等,2009) 微生物生物量常被用来评评价土壤的生物学性状,可作为为潜在的指 标标指示土壤有机质质水平、平衡和未来的趋势趋势 ,用于土壤质质量的 长长期监测监测 MBC或MBN转转化迅速,能在检测检测 到土壤总总C或总总N 的变变化之前表现现出较较大的差异,是更具有敏感性的土壤质质量指 标标MBC对长对长 期和短期施肥管理都很敏感,MBC和MBN可以 指示土壤整体C和N转转化和储储存能力,同时时也可以反映相应农应农 作 体系的优优劣因此,MBC和MBN水平较较高则则土壤质质量较较高土壤微生物指标——微生物活性DDBBC CAA微生物熵(microbial quotient)代谢商(metabolic quotient)基质矿化商(mineralization quotient)E EF F呼吸活化商(respiratory activation quotient)(任天志,2000;唐玉姝等,2007;所芳等,2009 )腐殖化效率(humic efficiency) 潜在呼吸商(potential respiration quotient)Table 1 Some parameters used to determine microbiological activity(Alef and Nannipieri 1995)土壤微生物指标——微生物生物多样性土壤微生物多样样性对对土壤肥力,土壤功能及其恢复力有着重要的作 用。
土壤微生物多样样性指生命体在遗传遗传 、种类类和生态态系统层统层 次上的 变变化通常以土壤生物区系的变变化和生物化学过过程问问的相互作用关 系来反映土壤微生物多样样性包括在栖息地中微生物分类类群的多样样 性和微生物分类类群内的遗传遗传 多样样性,以及包括群落结结构的变变异、相 互作用的复杂杂性、营营养水平(tropic leve1)和共位群(quild)数量(功能 多样样性)在内的生态态多样样性目前土壤微生物多样样性研究主要从物种 多样样性、功能多样样性和遗传遗传 多样样性三个层层面展开 目前,用于评评价土壤微生物群落的功能多样样性的主要是BIOLOG检检 测测法ROGERS and TATE R 2001;姚怀应等,2003;游红涛,2009;毕 江涛等,2009 ;Lur Epelde et al. 2009 )土壤微生物指标——微生物群落细菌 放线菌真菌土壤微生物群落的组组成在很大程度上决定了土壤有机质质的周转转及土壤肥 力和质质量土壤微生物3大类类群的数量与其发挥发挥 的生态态功能密切相关, 其数量的减少反映出土壤质质量的下降细细菌数量很大程度上与土壤有机 质质含量成正相关真菌数量在酸性土壤中多,细细菌和放线线菌数量在中性 或碱性土壤中较较多。
PLFAs法最先用作土壤中微生物群落结结构指纹纹分析 焦如珍等,1997;Zelles L 1999;王曙光等,2004;张薇等,2005; 林营志等,2009)土壤微生物指标的应用——土壤污染诊断Fig1. Effect of Zn pollution on average well colour development (AWCD) curves obtained with Biolog EcoPlates. Soils were polluted with 250, 500, 1,000, 2,000 and 4,000 mg Zn kg−1 DW soil as ZnCl2(Lur Epelde et al. 2009)Brookes 和 Mcgrath 等 研究认为认为 ,重金属污污染土壤的代谢熵谢熵 是未污污 染土壤的2倍 Brookes 1984; Mcgrath et al. 1994)Fliepbach等研究了重金属胁胁迫下土壤微生物的呼吸效应应,其结结果表明 ,基础础呼吸随着重金属的污污染程度而下降Fliepbach et al. 1994)土壤微生物指标的应用——土壤污染诊断骆骆永明等人利用BIOLOG测试测试 方法对长对长 江三角洲地区施污污泥 土壤的微生物群落功能多样样性进进行了初步探讨讨。
研究结结果表 明,施用污污泥后土壤微生物群落代谢谢剖面、多样样性指数、动动 力学参数均发发生了变变化,说说明微生物对单对单 一碳源底物的利用 能力发发生了改变变骆永明等,2009)土壤微生物指标的应用——土壤修复曲贵伟等人通过对土壤微生物数量的统计来研究了 聚丙烯酸盐对S Domingos金矿区重金属污染土壤的 修复作用曲贵伟 等,2009)Shao-shan An 等人用土壤微生物活性作为重要指 标研究了以草地恢复为手段的土壤修复作用 ( Shao-shan An et al. 2009)土壤微生物指标的应用——农业耕作管理Table 2 Soil biochemical properties at the beginning (a) and at the end (b) of the vegetative cycle for each crop under organic (ORG) and conventional (CONV) management(A. Lagomarsino et al. 2009)小结u 土壤微生物指标是反映土壤质量状况最 敏感最有潜力的指标,包括土壤微生物量, 微生物活性,微生物多样性和微生物群落等 。
u 土壤微生物指标在土壤污染诊断,土壤 修复,以及农业耕作管理等方面有着广泛的 应用。