祁连山高寒草原碱性土壤固氮微生物数量及固氮基因(nifH)群落结构研究

摘要：

【摘要】对祁连山高寒草原碱性土壤可培养固氮菌数量、固氮基因(nifH)群落结构及其理化性质进行了研究.结果表明:固氮菌数量在土层0～40cm处于3.6×105～0.21×105 CFUs.g-1之间,除了海拔3 001m的土样AQ4外,其他3个土样固氮菌数量随着土壤深度的加深而减小.固氮菌数量与地下生物量呈显著正相关性,与有机碳、可溶有机氮、速效磷和速效钾呈正相关性,而与pH值和全盐呈负相关性.通过基因测序得到的37个固氮基因nifH克隆中,蓝藻门占41%,变形菌门占8%,厚壁菌门占14%,未知菌株占37%;蓝藻门在除了AQ4外的土样中普遍存在,并且是AQ1的优势固氮菌群.此外,还发现了4个新的nifH基因,分别是AQ1-12(KC412109)、AQ4-3(KC412133)、AQ4-4(KC412133)、AQ4-5(KC412133),其中后三者是土样AQ4的优势种群.
【关键词】祁连山高寒草原；碱性土壤；固氮微生物；固氮基因；群落结构；

引言：

【引言】氮是生命体最重要的元素之一，是影响植物生长的关键元素而且需要量大．大气成分中氮气的体积分数为７８％，在自然界中的含量极为丰富，但植物仅能吸收化合态的氮，闪电可以将氮气转化成一氧化氮，这部分含氮化合物只占固氮总量的１０％．其次，固氮微生物能将大气中的氮气通过固氮酶的作用还原成能被植物吸收利用的ＮＨ＋４，这种固氮微生物把大气中的氮气转化为化合态的氮的过程称之为生物固氮，生物固氮产生的含氮化合物约占固氮总量的７０％，是最重要的固氮途径．

作者：

康文龙

作者单位：

兰州交通大学化学与生物工程学院；中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室；