草酸碳酸盐途径 (OCP)是以真菌和细菌为主体的生物地球化学途径，该途径能将大气中的CO2以CaCO3的形式固定在土壤中，并引起土壤的碱化，氧化草酸细菌是该途径中的关键元素。目前，草酸碳酸盐途径在农田生态系统中的研究还不多见，氧化草酸细菌群落更是鲜有研究。本实验旨在探究不同施肥制度下氧化草酸细菌群落结构的不同。实验首先发现投入草酸钙后，单施有机肥的土壤能更快地耗竭草酸钙，从而导致单施有机肥土壤和单施化肥土壤在土壤呼吸和pH变化上的不同；接着定量氧化草酸钙关键功能基因frc，发现frc基因丰度的大小和变化存在差异；最后采用SIP技术分析发现，利用草酸钙的主要功能菌群存在明显差异。实验证明了不同施肥制度导致氧化草酸细菌群落结构不同，向更好地理解草酸碳酸盐途径迈进了一步。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1材料与方法3
1.1实验土样 3
1.2实验设计3
1.3 土壤理化性质测定3
1.3.1 土壤pH值的测定3
1.3.2土壤样品的DNA提取 4
1.3.3 土壤样品细菌16S rRNA的Miseq测序4
1.3.4 二氧化碳排放测定4
1.3.5 SIP试验4
1.3.6 Realtime PCR4
1.4 数据结果分析4
1.4.1 土壤理化性质数据分析4
1.4.2 高通量数据分析4
2 结果与分析4
2.1 二氧化碳排放4
2.2 frc基因丰度6
2.3土壤pH6
2.4 基于C13标记的NMDS分析7
3 讨论 8
4 结论 8
致谢9
参考文献9
长期不同施肥土壤中草酸氧化微生物群落差异研究
引言
土壤酸化是土壤质量退化的主要表现之一，其原本是一个较为缓慢的过程，但由于人类活动的影响，使土壤酸化过程大大加速。土壤酸化是由于自然与人为因素造成盐基性阳离子的减少，而氢、铝离子增加，使得土壤的p *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
H降低[1]，形成酸性土壤，导致大量营养元素有效性下降，土壤供肥保肥的能力降低，影响作物的产量与品质。在我国酸化土壤面积大、分布广，酸化强度高、危害大，根据统计数据，我国酸化面积达2亿hm2，约占全国面积的23%，主要分布在长江以南热带、亚热带两大地区。大部分酸性土壤pH值低于5.5，酸化严重的土壤pH值甚至低于4.5[2]，而近三十年来，中国农田土壤的pH值平均更是下降了0.5个单位。土壤的酸化会严重影响土壤的质量，有研究表明，酸化会导致土壤交换性酸和铝的增加，这直接导致了酸化土壤对作物产生危害[3]。同时，土壤酸化会影响根系形成，酸化土壤中铝的毒害对根系的抑制作用最为明显，植物在铝胁迫的条件下，根尖和侧根会变短且硬化，根伸长也会受到抑制[4]。土壤酸化还会影响作物对大量元素和有益中量元素的吸收。研究表明，在酸化土壤中，存在硝酸还原酶的活性和合成被铝抑制的现象，从而干扰了作物根系对氮的吸收、同化和转移[5]。所有的影响几乎都会导致一个结果，作物产量的降低。
为了改善当下土壤酸化的问题，防止进一步酸化并找到有效的治理酸化土壤的方法，国内外都进行了广泛的研究。现在，对于土壤酸化主要从两方面解决问题，一是使用土壤改良剂，二是利用农业措施。施用石灰等传统改良剂在我国得到普遍的应用，也是最主要的解决方法。石灰能有效降低表层土壤酸度值，中和氢离子浓度，改良土壤结构，并且具有降低土壤中重金属对农作物影响的作用，但是对于土壤底层的pH影响不大[6]，过于频繁的施用会使土壤复酸程度增强，须和其他碱性肥料配合使用[4]。除了传统的石灰外，一些土壤调理剂也是重要的改良剂，种类较多包括白云石、粉煤灰、磷石膏、磷矿粉、碱渣等工业废弃物。另外，一些有机物料，因含有许多的营养成分，可增加土壤微生物的种类和活性，降低土壤中交换性铝的含量。生物质碳不仅能中和土壤酸度，还由于其含有丰富的营养元素，可以增加土壤中有效养分的含量[4]。最后是微生物肥料的利用，微生物肥料是一种特定的菌剂，其中含有较多的活性微生物，活性微生物的生命活动可以加快土壤中物质的转化，从而达到降低土壤酸度，改善土壤质量的目的[5]。除了以上这些土壤改良剂，还有通过控制酸雨，利用土壤动植物和微生物对酸化土壤的修复作用的生物改良，以及改善不恰当的农业措施，减少氮肥使用，增施有机肥，优化耕作模式等方法，改善酸性土壤。近年来我国在修复酸化土壤的新方法研究中也取得了进展，利用工业废弃物改良酸性土壤改良的研究也有所增加，在有机改良方法、生物质炭改良剂和复合改良剂的室内模拟中有良好的改良效果，但真正在田间的使用效果还在进一步的研究。
草酸和草酸矿物质是在土壤中的植物，动物，真菌和细菌的主要次生代谢产物，并且土壤中的草酸分泌对于植物吸收磷和微量元素的有效性增加起着重要的作用[6]。而细菌对草酸的代谢，已被公认为碳生物地球化学循环的重要组成部分，因为它可以让在热带酸性土壤中的碳酸钙沉淀。草酸–碳酸盐通路的中心连接了钙和碳的生物地球化学循环，并且作为一个潜在的长期大气CO2的汇，获得越来越多的关注[7][10]。对于这个途径，Ca2+，草酸和草酸降解生物是三个重要因素。草酸降解可由多种植物和微生物进行[11]，然而，在它的钙盐（KSP = 2.32*10–9）的情况下，草酸自发氧化是不可能的因为需要高活化能。只有细菌是迄今已知的能够参与氧化过程,由于强酸变弱的转换[12]，细菌对草酸分解也伴随着较强的pH升高。最近，特异性基因frc的引物已被设计和测试各种草酸降解细菌和环境样品，可用于多样性或定量研究[13]。微观实验利用纯培养与田间观察试验，来解决细菌是否可以单独引起对土壤中碳酸钙的沉淀所需的pH值转变和真菌细菌相互作用对于pH值改变发生的影响，这两个问题。通过实验表明，细菌是土壤的pH值改变的主要原因，

原文链接：http://www.jxszl.com/hxycl/zyyhj/561021.html