[发明专利]植被恢复中微生物群落结构与有机碳响应关系的研究方法

摘要

本发明公开了一种植被恢复中微生物群落结构与有机碳响应关系的研究方法，包括步骤：(1)选择研究区，确定研究样地；(2)规划研究样地，确定研究面积；(3)测定土壤呼吸，采集土壤样本；(4)处理土壤样本；(5)土壤理化性质分析；(6)土壤微生物分析；(7)数据统计分析。本发明能够揭示植被恢复过程中微生物与土壤有机碳组分间的响应机理，提高对土壤碳平衡预测的准确性，并为植被恢复过程中土壤固碳机理提供新依据。

主权项

1.植被恢复中微生物群落结构与有机碳响应关系的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选择研究区，确定研究样地：选择进行植被恢复的脆弱生境区作为研究区，根据造林情况，在研究区内的同一区域分别选择造林地、撂荒地作为研究样地，并选择临近的农田或耕地作为对照地；(2)规划研究样地，确定研究面积：在造林地、撂荒地和对照地中分别设置三个样方，每个样方面积为25m×50m，在每个样方中设置两个样块，每个样块面积为25m×25m，在每个样块内设置六个样点，每个样点面积为0.5m×0.5m，所述样点包括三个沟槽点和三个无沟点，所述沟槽点用板覆盖并填满无植被的土壤；(3)测定土壤呼吸，采集土壤样本：将六个PVC容器分别嵌入六个样点的土壤内，嵌入深度为10cm，用红外分析仪测定每个PVC容器内土壤的呼吸比，测定次数为4次，每次间隔两个月；在每个样块中，选取10个取样点，在每个取样点处，用土钻法钻取0‑10cm深的土样，混合每个取样点的土样，得到每个样块的土壤样本，土壤取样次数为4次，每次间隔两个月；(4)处理土壤样本：将每个土壤样本过筛，将过筛后的土壤样本分为水分分析样本、分子分析样本、化学分析样本，水分分析样本、分子分析样本、化学分析样本重量之比为1:1:1，水分分析样本用于测定土壤含水量，分子分析样本保存在‑90℃～‑70℃的低温环境下用于分子鉴定，化学分析样本保存在3‑5℃的干燥环境下用于分析溶解有机质和微生物生物量；(5)土壤理化性质分析：采用烘干称重法测定水分分析样本中的土壤重量含水量，利用温度探头测量土壤温度，测量深度为10cm，采用电位法测定土壤pH值，采用H2SO4‑K2Cr2O7外加热法测定化学分析样本中的SOC含量，采用TOC‑TN分析仪测定化学分析样本中的溶解有机碳浓度，采用氯仿熏蒸提取法测定化学分析样本中的微生物碳含量，采用比重法测定土壤粘粒组成，采用环切法测定土壤容重；(6)土壤微生物分析：从分子分析样本中称取0.5g土壤，并从称取的土壤中提取微生物DNA，测定微生物DNA的浓度和质量，利用细菌和真菌的特异性引物扩增细菌16SrRNA基因片段和真菌ITS‑1基因片段的相对丰度，将扩增后的产物送至Illumina Miseq PE300平台进行测序分析；采用荧光定量PCR技术对细菌和真菌的基因片段进行定量分析；(7)数据统计分析：计算土壤微生物特性，统计不同土壤样本中微生物群落聚集度，分析土壤微生物组成、土壤理化性质、有机碳组分之间的相关性，测定土壤呼吸组成，分析土壤微生物特性与土壤理化性质、土壤碳组分、土壤呼吸组分之间的关系。