污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性测定方法
土壤修复后的监测指标
土壤修复后的监测指标1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍整篇文章的主题和目的，以引起读者的兴趣并提供文章的背景信息。
下面是一个概述的例子：概述：随着人类对土地的不断开发和利用，土壤污染问题日益严重。
土壤污染不仅对农业生产和生态环境造成了威胁，还对人类健康产生了潜在风险。
为了解决土壤污染问题，土壤修复成为了一种重要的解决方法。
然而，仅仅进行土壤修复并不能保证修复效果的长期稳定性和可持续性。
因此，对土壤修复后的监测指标进行科学的评估和监测显得尤为重要。
本文将重点探讨土壤修复后的监测指标，通过对修复后土壤的物理、化学和生物指标进行监测和评估，旨在全面了解土壤修复效果，并为土壤修复方案的调整和优化提供科学依据。
同时，本文还将提出对土壤修复监测的重要性，强调监测工作在土壤修复过程中的作用和必要性。
通过对土壤修复后的监测指标的深入研究和分析，可以为土壤修复工作提供科学依据，促进土壤环境的健康恢复和可持续发展。
本文将从土壤修复的背景入手，详细介绍土壤修复后的监测指标，并总结土壤修复监测的重要性。
相信通过本文的阐述，读者将能够更好地了解土壤修复后的监测指标，并认识到其在土壤修复工作中的重要价值。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文将围绕土壤修复后的监测指标展开论述。
首先，我们将在引言部分概述土壤修复的背景，介绍土壤修复所面临的问题和重要性。
随后，正文部分将详细探讨土壤修复后的监测指标，包括常见的理化指标和生物学指标。
我们将介绍这些监测指标的基本含义、作用及其在土壤修复过程中的应用情况。
同时，将重点讨论这些监测指标与土壤修复效果的关系，以及如何通过监测来评估修复效果的可靠性和科学性。
最后，在结论部分，我们将对全文进行总结，并强调土壤修复监测的重要性，进一步探讨其在实践中的应用前景和挑战。
通过本文的阐述，我们旨在提供给读者一个全面、系统的了解土壤修复后的监测指标的知识，并为相关领域的研究和实践提供参考。
土壤微生物生物量及多样性测定方法评述
基 金 项 目 ：国家重 点基 础研 究发 展计 划 项 目 （ ０ ７ Ｂ ０２ ０５ ；国家 “ ２ ０Ｃ ４ ７０ — ） 十一 五’ 技 支撑 计划 资 助项 目 （ ０ ６ Ａ ０ Ａ １ 科 ２０Ｂ Ｃ １０ ） 作者 简介 ：胡 婵娟 （ ９ １ 生 ） １８ 年 ，女 ，博士 ，主 要进 行景 观生 态学 和 士壤 生态 学 的研究 。Ｅｍａｌｈｃ ａｊａ１８ ＠１６ｔｏｍ － ｉ ｕｈｎｕｎ９ １ ２ ：
２ 土壤 微 生物 多样性 的研 究方法 ． ２
土壤微生物多样性测试的传统方法为分离法 ， 该方法获得 的数据在一定程度上决定 于提取 的方 法和培养基类型。并且绝大部分土壤微生物无法用 现有 的分离 方法 进行 培养 。因此 ，该 方法 有很 大 的 局 限性 。在过 去 十几年 的时 间里 ，随着测 试技术 的 进步 ，土壤微 生物群 落结 构 的测 定方 法也 得到 了迅 速地 发展 ，新 的测定 方法 的 出现 如生 物标 志物法 、 磷酯脂肪酸分析法 、 核酸分析法及碳素利用法使人 们能够更好的评价土壤微生物群落结构和多样性 。 如图 １ 示。 所 ２２１ 基 于培 养 的微 生物群 落的测 定方 法 ． ． １ 微 生物平 板 培养法 ） 微生物平板培养方法是一种传统的实验方法。 这种方法主要使用不 同营养成分 的固体培养基对 土壤中可培养的微生物进行分离培养 ， 然后根据微 生物 的菌落形态及其 菌落数来计测微生物的数量 及其类型。平板培养法是进行土壤微生物分离培养 的常用方法 ，一般分为稀释 、 接种、培养和计数等 几个步骤，该方法简便易行 ， 一直以来 ， 被广泛应 用。这种方法在土壤健康的研究中应用较多 ， 许多 研 究 表 明利 用 该 方 法 得 到 的 土壤 微 生 物 的多 样 性 与土壤 的病害控制、有机质的分解等方面存在一定 的关系【 ｏ 但是有关研究表明与其他非培养方式 ３。 ］
镉污染对农田土壤丛枝菌根真菌群落的影响
第 45 卷第 1 期 Vol.45 No.12024 年 3 月Mar. 2024农业科学研究Journal of Agricultural Sciences镉污染对农田土壤丛枝菌根真菌群落的影响屈洁1，2，3，刘文娟1，2，3，胡媛媛1，2，3，马建军4，李虹4，马琨2，3（1.宁夏大学农学院，宁夏银川750021；2.宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地，宁夏银川750021；3.西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室，宁夏银川750021；4.宁夏农业环境保护监测站，宁夏银川750001）摘要：为揭示重金属镉（Cd）污染对农田土壤丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza，AM）真菌群落组成及多样性的影响机制，以Cd污染区和未污染区农田土壤为研究对象，利用高通量测序方法，分析土壤AM真菌群落组成及多样性间的差异，研究农田土壤Cd污染下驱动AM真菌群落组成及多样性变化的主要土壤环境因子及其效应。
结果表明：Cd污染与未污染区农田土壤中AM真菌优势属均为球囊霉属（Glomus）和类球囊霉属（Paraglomus），所占比例为37.80%~57.27%；球囊霉属AM真菌的相对丰度存在极显著差异（P<0.01）。
Cd污染区域土壤中AM真菌群落物种数、Chao1指数比未污染区土壤分别低21.97%、22.36%，Shannon指数、Simpson指数分别低14.80%、5.26%，且差异极显著（P<0.01）。
非度量多维尺度（NMDs）分析表明，Cd污染区土壤AM真菌群落组成与未受污染区土壤间存在差异，Cd污染显著改变了土壤AM真菌群落的β多样性。
Cd污染下，土壤有效态Cd（P=0.004）和全磷质量比（P=0.042）是驱动AM真菌群落结构发生变化的主要因子。
土壤全Cd质量比（P=0.01）是引起AM真菌群落多样性变化的主要因素。
土壤有效态Cd质量比对AM真菌群落组成、土壤总Cd质量比对AM真菌多样性变化有直接效应；污染区土壤中Cd质量比较土壤全磷质量比更容易引起土壤AM真菌群落结构及多样性的变化。
土壤学家的100个土壤测试方法
土壤学家的100个土壤测试方法土壤，作为生命的基础，对于人类的生存和发展有着不可替代的重要作用。
然而，随着人类活动的不断扩张和加剧，土壤遭受了极大的破坏和污染。
因此，能够对土壤进行科学和全面的检测和评估就显得尤为重要。
作为从事土壤研究的土壤学家，我们需要掌握一定的土壤测试方法来保证研究的准确性和科学性。
在这里，我将向大家介绍100个常用的土壤测试方法。
一、土壤理化性质的测试方法1. 粘土矿物分析法：利用X射线衍射仪或显微镜对土壤中的粘土矿物进行分析，以推断土壤的物理、化学和性质。
2. 土壤水分测定法：采用重量计法或滤纸试吸法测定土壤的干湿状态，以评估土壤的含水量。
3. 土壤容重测定法：利用容重试验器测定土壤的容重，以评估土壤的质地和密实度。
4. 土壤有机质含量测定法：采用加热酸化法或燃烧法测定土壤中的有机质含量。
5. 土壤pH测试法：通过pH试纸、pH计等工具测定土壤的酸碱度，以评估土壤的肥力和化学性质。
6. 土壤电导率测定法：利用电导仪等工具测定土壤的电导率，作为评估土壤盐碱度的重要指标。
7. 土壤粘粒含量测定法：利用湿筛法、液限试验等方法测定土壤中的粘粒含量，以评估土壤的质地和结构。
8. 土壤饱和状况测定法：采用气压浸泡法、蒸汽浸泡法等方法测定土壤的饱和状况，以评估土壤的水力学特性。
9. 土壤孔隙度测定法：利用质量法、容重法等方法测定土壤的孔隙度，以评估土壤的渗透性和通气性。
二、土壤微生物和生物学特性的测试方法10. 土壤微生物孔板数法：利用孔板法测定土壤中微生物的数量和种类分布，以评估土壤的生物量和多样性。
11. 土壤微生物活性测定法：利用蔗糖降解法、ATP酶法等方法测定土壤微生物活性的大小，以评估土壤的养分循环和生命活力。
12. 土壤酶活性测定法：利用过氧化氢酶法、联苯胺酶法等方法测定土壤中酶活性的大小，以评估土壤的生物化循环和正常性。
13. 土壤呼吸速率测定法：利用CO2通量和氧化还原电位等指标测定土壤的呼吸速率，以评估土壤的微生物代谢和活力。
农田生态系统微生物多样性研究方法及应用
收稿日期：2008-05-13基金项目：中国科学院创新项目（KZCX2-YW-407）；中国科学院野外台站基金项目和国家科技支撑计划课题（2006BAD05B01作者简介：毕明丽（1984－），女，在读硕士，从事土壤肥力与养分循环研究。
E-mail:bi-yours@ *通讯作者：E-mail:wtyu@农田生态系统微生物多样性研究方法及应用毕明丽，宇万太*（中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016）摘要：微生物在农田生态系统中占据着很重要的作用，其结构和功能的多样性及变化在一定程度上反映了农田生态系统的基本状态，因此非常有必要应用有效的方法来研究农田微生物的多样性、分布及行为等。
但是通过传统的微生物培养和鉴定方法得到的微生物信息很片面，不足以代表微生物在农田生态系统中的真实情况。
而近几十年来兴起的微生物研究新方法突破了传统方法的限制，极大地促进了微生物学的发展。
本文介绍了现在常用的微生物多样性研究方法及其在农田生态系统中的应用现状。
关键词：微生物多样性；研究方法；分子生物学；农田生态系统中图分类号：S153.6文献标识码：A文章编号：0564-3945(2009)06-1460-07Vol.40,No.6Dec.,2009土壤通报Chinese Journal of Soil Science第40卷第6期2009年12月微生物是农田生态系统的重要组成部分，在动植物残体分解、养分循环、氮的固定、土壤结构与肥力保持和病虫害防治等方面都起着很重要的作用[1]，微生物的多样性和群落结构在一定程度上反映了农田生态系统的基本状况，保持微生物的生态过程和多样性是农业生产赖以生存的基础。
通过研究农田生态系统中微生物的分布和多样性，探讨农田生态系统的影响因素及其作用机理，可以为今后制定农业管理计划提供科学依据，具有很重要的理论和实践意义。
农田生态系统中微生物种类极其丰富，文献记载1g 农田土壤中就含有几百万细菌、数十万真菌孢子、数万个原生动物和藻类[2]，它们在农田生态系统中起着至关重要的作用。
土壤微生物研究方法
第二节 土壤微生物的计数与分析
• 一、培养计数法
•
根据培养基上所生长微生物的数量来 估算土壤中微生物的数量的方法
（一）一般微生物的分离与计数
• 稀释平板法
• 最大或然数法（MPN稀释法） • 土粒法
• 稀释平板法：
•
用已知质量的土壤在适量的溶液中搅拌的时候，微生 物和土壤分离，这些分开的微生物细胞在营养琼脂平板上 生长成为分散的菌落，根据菌落数换算得单位重量土壤中 微生物的数量。土壤中微生物的数量很多，因此必须取少 量样品制成土壤悬液，然后稀释，使发育在培养皿中的菌 落可以很好地分散开
测定是微生物在与野外环境完全不同的溶液 中的代谢活性，因此，也不能确定它的结果能 否反映土壤区系的实际代谢情况；
二、土壤微生物结构多样性分析
• 磷脂脂肪酸法也称为PLEA法 • （phospholipid fatty acid 法）； • 磷酸脂肪酸是所有微生物细胞膜磷脂的组分，具有结构多 样性和较高的生物学特异性，用磷酸脂肪酸作为标记物来 研究鉴别土壤微生物群落结构多样性变化。
?土壤微生物细胞利用31种碳源进行代谢以代谢过程产生的酶与四唑类显色物质如种碳源进行代谢以代谢过程产生的酶与四唑类显色物质如ttctv发生颜色反应的浊度差异为基础运用独有的显性排列技术分析土壤微生物的代谢特征指纹图谱反映不同环境条件引起的土壤微生物群落变化发生颜色反应的浊度差异为基础运用独有的显性排列技术分析土壤微生物的代谢特征指纹图谱反映不同环境条件引起的土壤微生物群落变化?biolog测试板含有96个小孔除对照外其余孔内分别含有不同的有机碳源和一种指示剂通过接种菌悬液根据微生物对碳源利用时指示剂颜色变化差异来鉴定微生物群落功能多样性个小孔除对照外其余孔内分别含有不同的有机碳源和一种指示剂通过接种菌悬液根据微生物对碳源利用时指示剂颜色变化差异来鉴定微生物群落功能多样性该法优点?灵敏度高分辨力强?无需分离培养纯种微生物可以最大限度地保留微生物群落原有的代谢特征无需分离培养纯种微生物可以最大限度地保留微生物群落原有的代谢特征?测定简便数据读取与记录可以由计算机辅助完成测定简便数据读取与记录可以由计算机辅助完成?可以连续监测微生物的变化可批量分析该法缺点?特别依赖于群体生理活性不能监测休眠体也不能检测那些不能利用特别依赖于群体生理活性不能监测休眠体也不能检测那些不能利用biolog碳源底物的群体
多样性研究
土壤微生物多样性的概念土壤微生物多样性又称微生物群落结构,是指生命体在遗传、种类和生态系统层次的变化[1] 。
它代表着微生物群落的稳定性,也反映土壤生态机制和土壤胁迫对群落的影响。
生物多样性还可以定义为生命的丰富度( richness of life) ,通常以土壤生物区系的变化和生物化学过程间的相互贡献来反映。
由于它能较早地预测土壤养分及环境质量的变化过程,被认为是最有潜力的敏感性生物指标之一[2] 。
生物多样性作为指标在监测土壤变化和对胁迫的反映方面是重要的,同时对进一步了解土壤微生物群落状态也十分有用。
随着人们对环境资源保护意识的逐步加强和因人类影响而造成的多样性损失的客观存在,目前学术界对多样性问题倍加关注。
在微生物群落研究中,微生物的均衡性、丰富性和多样性是常用的指标[3] 。
[ 1 ] Pankhurst CE et al . Defining and assessing soil healt h and sustainable productiving [ A ] . 1997. Biological Indicators of soil Health[ C] CAB international . [ 2 ] 孙波,等. 土壤质量与持续环境Ⅲ. 土壤质量评价的生物学指标[J ] . 土壤, 1997 , 29 : 225～234.[ 3 ] Kennedy AC et al . Soil microbial diversity and t he sustainability of agricultural soils [J ] . Plant and Soil ,1995 (170) : 75～86.土壤微生物多样性研究的核心内容应是自然或干扰条件下土壤微生物的群落结构、种群消长、生理代谢、遗传变异及其演替规律,尤其是环境变更或管理分异条件下土壤质量的微生物学监测、评价与调控,以及土壤微生物种质资源的开发与应用。
土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望21
土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望21土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望摘要：土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，在土壤有机质分解、养分释放和能量释放中起着重要作用量转移等中起着重要作用。
随着人们对生物群落结构多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进,土壤微生物群落结构多样性,尤其是群落结构的研究工作逐渐受到生态学家的重视。
本文从土壤微生物群落结构多样性的影响因素以及研究方法等方面阐述了目前国内外土壤微生物群落结构多样性的研究现状,并对其未来研究方向进行了合理展望。
关键词：微生物群落结构土壤微生物群落土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体,主要包括细菌、放线菌、真菌,还有一些原生动物和藻类等。
土壤微生物是影响土壤生态过程的一个重要因素,土壤微生物在土壤形成、生态系统的生物地球化学循环、污染物质的降解和维持地下水质量等方面都具有重要作用。
由于土壤中微生物个体微小,数量多,土壤微生物分离和鉴定困难,土壤环境条件复杂等原因,目前为止大约仅1～10%的土壤微生物被分离和鉴定,这些限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识。
虽然,对土壤微生物的认识有限,但这并没有影响它们在维护整个陆地生态系统稳定中的重要作用。
近年来,随着研究的日益深入,对土壤微生物群土壤微生物结构及其影响因素的研究、土壤微生物结构与生态功能的关系以及土壤微生物对土壤质量的维持，越来越受到土壤科学家、生态学家和微生物学家的重视。
[1]许多研究已经证实，通过传统的分离方法鉴定的微生物只占环境微生物总数的0.1%~10%，传统的土壤微生物研究方法如分离计数法、显微镜法往往会过低估价土壤微生物的群落结构组成，虽然使用电子显微镜或荧光抗体染色法可以对土壤微生物形态多样性进行观察，但是这两种方法并不能描述出土壤微生物的群落结构组成方面的信息，也无法描绘出不同群体的生理差异。
随着微生物研究技术的发展尤其是分子生物学技术的发展，土壤微生物学家开发出一系列的研究土壤微生物群落结构的方法。
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第26卷第10期2006年10月生 态 学 报ACT A EC O LOGIC A SI NIC A V ol.26,N o.10Oct.,2006污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性测定方法陈承利,廖 敏3,曾路生(污染环境修复与生态健康教育部重点实验室,浙江大学环境与资源学院,杭州 310029)基金项目:国家重点基础研究发展规划“973”资助项目(2002C B410804);国家自然科学基金资助项目(40201026)收稿日期:2005206227;修订日期:2006205220作者简介:陈承利(1982～),男,浙江平阳,硕士,主要从事土壤环境化学与环境生态毒理学研究.E 2mail :clchen1982@1631com3通讯作者C orresponding author.E -mail :liaom in @ or liaom inzju1@1631comFound ation item :The project was supported by National K ey Basic Research Support F oundation of China (N o.2002C B410804)and National Natural Science F oundation of China (N o.40201026)R eceived d ate :2005206227;Accepted d ate :2006205220Biography :CHE N Cheng 2Li ,M aster ,mainly engaged in s oil environmental chem istry and ecotoxicology.E 2mail :clchen1982@1631com摘要:土壤微生物在促进土壤质量和植物健康方面发挥着重要的作用,土壤微生物群落结构和组成的多样性及其变化在一定程度上反映了土壤质量。
为了更好地了解土壤健康状况,非常有必要发展有效的方法来研究污染土壤微生物的多样性、分布以及行为等。
回顾了近年来国内外污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的测定方法,包括生物化学技术和分子生物学技术,现将它们的原理、优缺点、实用性及其发展动态作一阐述,同时指出结合这两种技术可为微生物群落分析提供一个更全面的、精确的方法。
关键词:污染土壤;微生物多样性;分子生物学;BI O LOG;P LFA ;PCR ;DNA文章编号:100020933(2006)1023404209 中图分类号:Q143,Q938,S154 文献标识码:AMethods to measure the microbial community structure and functional diversity in polluted soilsCHE N Cheng 2Li ,LI AO Min 3,ZE NG Lu 2Sheng (MOE K ey Laboratory ,Environmental Remediation and Ecosystem H ealth ,College o f Environmental and Resources Sciences ,Zhejiang Univer sity ,Hangzhou ,310029,China ).Acta Ecologica Sinica ,2006,26(10):3404～3412.Abstract :S oil m icroorganisms ,such as bacteria and fungi ,play im portant roles in prom oting soil quality and im proving plant health and nutrition ,thus in fluencing terrestrial ecosystems.Increasing anthropogenic activities ,such as spraw ling urbanization ,agricultural development ,pesticides utilization ,and pollutions from all sources ,can potentially affect soil m icrobial community com position and diversity ,leading to deterioration of soil quality and fertility.H owever ,it is yet to be determ ined how these changes in m icrobial diversity can in fluence surface and ground ecosystems.T o that end ,there is an acute need for reliable and accurate methods to study the community structure and tax onomy of soil m icroorganisms.W ithout the development of effective methods for studying the m icrobial diversity ,distribution ,and behavior in polluted soil ,a thorough understanding of m icrobial diversity ,as well as its im pact on soil health ,cannot be achieved.The determ ination of species diversity depends on several factors including the intensity of each species ,the total number of species present ,species evenness ,and the spatial distribution of species.M ethods to measure m icrobial community structure and functional diversity in polluted soils can be classified into tw o groups ,i.e.,biochem ical 2based techniques and m olecular biological 2based techniques.T ypically ,diversity studies include the relative com parisons of communities across a gradient of stress and disturbance.W ith current techniques ,it is difficult to study true diversity due to lack of know ledge on com position and the techniques to determ ine the accuracy of the extraction or detection methods.T raditionally ,the analysis of soil m icrobialcommunities has always depended on culturing techniques using a variety of culture media designed to maxim ize the recovery of diverse m icrobial populations.H owever ,only a small fraction (<1%)of the soil m icrobial community has been accessed w ith this approach.T o overcome these problems ,other methods such as the community 2level physiological profiling and analysis of phospholipid fatty acids have been used in an attem pt to measure a greater proportion of the soil m icrobial community.In recent years ,m olecular 2based approaches for assessing soil m icrobial community have provided a new understanding of the phylogenetic diversity of m icrobial communities in polluted soils.Am ong all the available techniques ,the PCR 2based methods are m ost useful including denaturing Πtem perature gradient gel electrophoresis (DGGE ΠTGGE ),am plified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA ),ribosomal intergenic spacer analysis (RIS A ),automated ribosomal intergenic spacer analysis (ARIS A ),etc.The use of these techniques m ight provide new ways of measuring soil m icrobial diversity ,ultimately leading to a m ore com plete understanding of the potential im pacts of pollution on soil m icroorganisms.In formation obtained from such studies w ill also provide insight on the role of m icrobial processes in soil health.H owever ,although the PCR 2based m olecular techniques have been used to overcome the lim itations of culture 2based methods ,they have their own lim itations such as the lysis efficiency of cells or fungal structures variation between and w ithin m icrobial groups.S ince each group of methods (biochem ical 2based versus m olecular biological 2based )can only provide a partial picture of one aspect of soil m icrobial diversity ,a combined use of techniques from the tw o groups w ill certainly help to develop a broader ,m ore com plete profile of soil m icrobial diversity in polluted soils ,which w ill eventually enhance our know ledge on the changes in m icrobial community function caused by the changes in m icrobial community structure.K ey w ords :polluted soils ;m icrobial diversity ;m olecular biology ;BIO LOG;P LFA ;PCR ;DNA 在陆地生态系统中,生活在土壤中数量庞大的微生物种群,与植物和动物有着明确的分工,主要扮演“分解者”的角色,几乎参与土壤中一切生物和生物化学反应,担负着地球C 、N 、P 、S 等物质循环的“调节器”[1]、土壤养分植物有效性的“转化器”和污染环境的“净化器”等多方面生态功能[2]。