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土壤微生物量研究综述

土壤微生物量研究综述
土壤微生物量研究综述

土壤微生物及微生物量研究综述

陈建国20092133 水保09级

一、研究背景

土壤微生物是生态系统的重要组成部分[1]。土壤微生物一方面对土壤有机物质起分解作用,使有机物质转化成有效养分,另一方面,对土壤中的无机营养元素起固持和保蓄作用[1-4]。土壤微生物在土壤养分转化与循环、维护生态平衡和保护环境等方面具有非常重要的意义。

土壤微生物与植物在根际微环境中进行着复杂频繁的互作。土壤有益微生物通过其代谢活动提高土壤中植物营养元素的有效性,改变了植物根系生理状态,最终促进了植物的定植、生长和发育;植物通过其根际分泌物影响着土壤微生物的群落结构和代谢活性。土壤微生物与植物相互作用不是完全独立的,还受到土壤、温度、水分等多种环境因素影响,进一步研究植物、土壤微生物与环境关系,特别是研究植物一土壤一微生物所构成的系统可为今后进行绿色农业、林业保护和环境保护等提供更有价值的信息[17]。

森林土壤微生物是森林生态系统的重要组成部分之一,在林地枯枝落叶分解、腐殖质合成、土壤养分循环和能量转化中起着重要作用,其数量不仅直接影响土壤的生物化学过程和土壤养分的组成与转化,也是土壤中生物活性的具体体现,是维持和恢复林地生产力的主要因素。森林土壤微生物的种群、数量直接影响土壤理化性质、土壤肥力和森林的生长发育;其分布及活动是森林生产环境综合评价的主要依据之一;也是反映土壤质量、人类干扰以及土地利用变化最为敏感的指标之一。开展森林土壤微生物的研究有助于了解森林生态环境下植被的演替动态,进而揭示天然林土壤生态系统的退化机理和过程,为退化林地土壤生态系统的恢复和重建对策,森林生态安全保障系统的构建提供科学依据。目前,森林土壤微生物的动态变化多见报道,但对其变化规律和调控机理仍缺乏系统全面的认识[25]。

20世纪70年代以来,国内外对此进行了广泛深入的研究,尤其在林地土壤上的研究更加深入细致。近10年来,人们开展了土壤微生物量与环境生态及养分循环等方面的研究,取得了重要进展,如不同生态环境下土壤微生物量的变化,人类活动对土壤微生物量的影响关系等微生物量的空间分布规律明显,如水平分布与植物根系的分布有密切的关系,大量的微生物都集中在根系周围;土壤中微生物分布还具有明显的垂直地带性。微生物量的时间分布及其影响因子分析表明,土壤微生物量的季节变化规律与生境的变化有关,但其变化量的

多少可能与所选样地的特殊性有关[24]。

二、研究内容及成果

土壤微生物量是指土壤中体积小于5×103μm3的生物总量(不包括活的植物体),是活的土壤有机质部分[1-5]。广义的土壤微生物量应包括微生物碳、微生物氮、微生物磷和微生物硫。土壤微生物量的多少及其变化是土壤肥力高低及其变化的重要依据之一。土壤微生物是土壤有机质和土壤养分(C、N、P、S等)转化和循环的动力,它参与有机质的分解,腐殖质的形成,养分的转化和循环的各个生化过程[3-6]。作为土壤肥力水平的活指标,已逐渐受到土壤学者的关注。土壤微生物生物量的多少反映了土壤同化和矿化能力的大小,是土壤活性大小的标志。微生物对有机碳的利用率是一项反映土壤质量的重要特性。利用率越高,维持相同微生物生物量所需的能源就越少,说明土壤环境有利于土壤微生物的生长,土壤质量比较高。土壤微生物生物量的大小与土壤中有机质含量以及土壤理化性质密切相关。因此,土壤微生物量的研究对于提高土壤自然肥力和维护土壤生态平衡具有重要的理论意义。土壤微生物量是近10年国内外专家土壤学研究的热点和难点之一。可作为土壤中植物有效养分的储备库,约占土壤有机质的1~3%[2-3]。微生物量越大,土壤保肥作用则越强,并使土壤养分趋于积累。因此,土壤微生物量是植物矿质养分的源和汇,是稳定态养分转变为有效态养分的催化剂[2],可以代表参与调控土壤中能量和养分循环及有机物质转化所对应微生物的数量,常被用于评价土壤的生物学性状[1,5]。土壤微生物量碳和氮是土壤有机碳和氮中较为活跃的组分之一【6】,其含量在一定程度上反映了土壤的肥力状况。土壤微生物量的研究方法倍受关注,但直到近三十年才取得一些进展[9]。土壤微生物量碳还具有极高的灵敏性,可以在全碳变化之前反映出土壤微小的变化[10,12],也可以反映土壤能量循环和养分转移与运输[13]。近20余年,国内外研究者就土壤微生物量碳和氮含量及转化等开展了不少研究[14~19],结果表明,土壤微生物量碳和氮与土壤养分的转化和供应以及温室效应气体的释放等有密切关系。因此,土壤微生物量及其含养分被越来越多的研究者用于评价耕作栽培、施肥等措施对土壤性质的影响,监测退化土壤不同植被的恢复效果,以及气候变化对生态环境质量影响的重要指标之一。徐华勤等研究发现:土壤养分与微生物量碳、氮相关性分析结果表明,土壤微生物量碳与有机碳、全N、速效N呈显著正相关;土壤微生物量氮也与有机碳、全N、速效N呈显著正相关。土壤微生物量碳、氮之问也显著相关。可见,土壤微生物生物量碳、氮能够较好地反映不同土地利用方式下土壤碳、氮水平【20】。黄靖宇等研究还发现植物在生长

旺季,根系对土壤中碳、氮的吸收与微生物对碳、氮的需求是一种竞争的关系,植物对土壤中碳、氮的需求越大,土壤微生物量碳、氮的值就越小[21]。近期研究结果还表明,农作物产量和吸氮量与土壤微生物量氮呈正相关。因此,研究土壤微生物生物量对了解土壤养分转化过程和供应状况具有重要意义。同时土壤微生物在污染土壤的生物修复方面也发挥着巨大作用[22],进一步研究土壤微生物与环境关系,特别是研究植物-土壤-微生物所构成的系统可为今后进行绿色农林业保护和环境保护等提供更有价值的信息[23]。

三、研究展望

森林土壤生物学是土壤科学研究的热点之一,也是现代土壤科学研究最重要的内容之一。目前中国森林土壤微生物的研究较多,但与欧美国家相比仍存在较大差距,整体研究水平亟待提高。因此追踪国际森林土壤生物学发展的前沿和热点,大力开展国际合作,深入新领域、新技术的研究与开发是当前的主要问题。为此,应特别关注以下四个方面的研究工作: (1)森林土壤微生物与环境变化。加强开展基础性研究工作,探究土壤微生物与环境之间的相互关系;重视森林土壤温室气体变化规律研究,包括参与二氧化碳、一氧化氮、甲烷等温室气体形成的微生物群落结构、数量和分布特征,进一步探讨温室气体浓度升高条件下森林土壤微生物的响应机制和生物学机理。

(2)森林土壤微生物多样性及功能。微生物参与森林土壤中的重要生态过程,包括土壤形成、物质循环及养分供给等;采用分子生物学技术、同位素标记技术深人分析土壤物质与养分循环过程及相关的土壤微生物生物类群。

(3)森林土壤质量与微生物生物量。目前土壤质量常以土壤的物理化学性质指标为基础,由于这些指标相对稳定,难以切实反映森林土壤质量变化。因此,应在土壤微生物学领域寻找和选取敏感生物学指标,作为研究对象反应森林土壤性质改变。

(4)森林土壤微生物学鉴定技术。土壤微生物的活性、分类和数量鉴定是该学科的重点研究领域。传统的计数和分类鉴定方法具有一定的局限性,并且分离出来的种类和活菌数较少有必要引进和开发针对森林土壤微生物的活性、分类鉴定的技术方法。目前,土壤酶学和元蛋白组学技术能很好地进行微生物群落生态功能和活性分析,454DNA测序及群落结构分析技术也能较好地分析微生物的遗传特征和生理学特征;这些方法的改进与提高将成为以后土壤微生物生态学的研究重点。

四、主要参考文献

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[4 ]肖波, 刘增文, 孙强. 不同林地枯落叶混合分解对土壤微生物C、N的影响[J]. 西北林学院学报, 2008, 23(4): 23~26

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土壤微生物生物量的测定方法

土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法) 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生 物生物量碳,用一定体积的LK 2SO 4 溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微 生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。 实验仪器 自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 实验试剂 1)无乙醇氯仿(CHCL 3 ); 2)L硫酸钾溶液:称取87g K 2SO 4 溶于1L蒸馏水中 3)工作曲线的配制:用L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。(其实一般情况下, 仪器会自带的标曲,一般不用自己做的) 操作步骤 土壤的前处理(过筛和水分调节略) 熏蒸 称取新鲜(相当于干土,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO 2 ,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。 抽真空处理 熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完

全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。(注意:熏蒸后不可久放,应该快速浸提)※ 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g,即,4g土:16ml的硫酸钾溶液,当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定)300r/min振荡30min,用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析,或—20℃冷冻保存(但使用前需解冻摇匀)(注意这部分很重要,有研究结果表明:提取液如果不立即分析,请保存在—20℃,否则将影响浸提液的效果,其次,过滤时不要用普通的定性或定量滤纸,以免长久杂质会堵塞仪器的管路,建议使用那种一次性塑料注射器,配一个的滤头,一个才1元)。 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul(这个要根据仪器自己的性能决定,但是一般情况下,在测定土壤滤液时候,要对其进行稀释,如果不稀释,一方面超过原来仪器的标曲,另一方面可能堵塞仪器。)注入自动总有机碳(TOC)分析仪上,测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多,不同的型号则操作程序存在较大差异,这里以本实验室使用的有机碳分析仪(Shimadzu Model TOC---500,JAPAN)为例。 计算 SMBC=(E C CHCL3—E C CK)*TOC仪器的稀释倍数*原来的水土比/ 2 土壤微生物生物量氮(茚三酮比色法) 土壤微生物生物氮一般占土壤全氮的2%—7%,是土壤中有机—无机态氮转化的一个重要环节,关于土壤微生物氮的测定常见的熏蒸浸提法有两种,一是全氮测定法,另一个是茚三酮比色法,如下 基本原理(茚三酮比色法)

《土壤里地微生物》教学设计课题

《土壤里的微生物》教学设计(第1课时) “土壤里的微生物”是科版七年级下册第13章第2节的容。是上一节课容的基础上,让学生进一步认识到土壤里生物的多样性,以及它们对生物圈的平衡和稳定起着非常重要的作用,从而对本单元环境中生物的多样性具有全面的认识。同时为下一章引导学生对生物进行分类奠定基础。因此本节课的意义十分重要,是本章的重点和难点。 教材分析 课标对本节的要“描述细菌的主要特征以及与人类生活的关系”。本节从单细胞细菌到多细胞的真菌、从肉眼看不见的细菌到大型真菌,带领学生走进丰富多彩的微生物世界。土壤中的微生物,学生平时不易见到,细菌需要用高倍显微镜才能更好地观察到形态,细菌的结构更难观察,而初中又不要求使用高倍显微镜,教材呈现了细菌的形态结构图片,所以只能通过图片、视频引导学生观察、比较认识细菌的基本特征。 学情分析 七年级学生通过小学科学课和上一学期生物课的学习,对生物学科有了初步的了解,具有一定的生物基础知识和学习经验,能够通过观察图片、阅读材料、对比分析、合作讨论等方式获取有关信息。但在学习上仍以感性认识为主,好奇心强、注意力容易转移,但他们活泼好动,喜欢直观形象的事物,喜欢动手实践。 有关微生物的相关知识在上学期在生态系统的组成学习过程中及学生日常生活经验中对微生物的类型和作用从总体上有了一个初步的了解,特别是在生活过程中家长或者教师从卫生角度常常提到细菌这个概念,学生对这一概念还是比较熟悉,对细菌与人类的关系也有不同程度的了解。但在生活中微生物是肉眼看不见的生物,只有用高倍或电子显微镜才能观察到,与人类的关系和对生物圈的作用又是隐性和潜在的,很少有机会引起学生的关注,容易被学生忽视和轻视,学生缺乏相应的感性知识和学习兴趣。对土壤中的微生物的类型、形态特征,生殖、营养方式、分布以及与人类生活的关系,学生比较陌生,这些是课程标准的明确要求,也是学生学习的终极目标。教材中只用文字表述,学生不容易理解,在教学中一是通过组织学生阅读教材在自主学习中从理论上了解细菌、放线菌的有关知识。二是通过播放有关细菌、放线菌形态、结构等视频资料及图片引导学生观察分析细菌和放线菌的形态、结构。三是利用小组

土壤中重金属污染研究现状的文献综述

土壤中重金属污染研究现状 【摘要】近几十年来,随着人类对自然资源的过度开发和利用,农用化学物质种类、数量逐年增加,工业、城市污染逐渐加剧,导致土壤重金属污染日益严重。通过翻阅一些资料和文献,深入了解了土壤重金属污染的现状。本文分析了土壤重金属污染的概念,土壤重金属污染的相关特点,并归纳了土壤重金属污染的治理方式[1]。 关键词:土壤污染;重金属;防治措施;治理措施 2008年以来,全国已发生百余起重大污染事故,包括砷、镉、铅等重金属污染事故达30多起。频繁爆发的污染事故损失惨重,不仅增加了环境保护治理成本,也使社会稳定成本大增,而土壤污染修复所需的费用更是天价。 污染的加剧导致土壤中的有益菌大量减少,土壤质量下降,自净能力减弱,影响农作物的产量与品质,危害人体健康,甚至出现环境报复风险。一是生态关系失衡,引起生态环境恶化[2]。 1 土壤重金属污染的概念 土壤重金属污染是指由于人类活动,土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染[3]。污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。 2 土壤重金属污染的影响 2.1 重金属在土壤中的形态 土壤中重金属形态的划分有两层含义,其一是土壤中化合物或矿物的类型,其二是操作定义上的重金属形态。土壤中重金属存在的形态不同,其活性、生物毒性及迁移特征不同,其生态效应和植物效应也不同。重金属能在一定的幅度内

土壤微生物量碳测定方法

土壤微生物量碳测定方法及应用 土壤微生物量碳(Soil microbial biomass)不仅对土壤有机质和养分的循环起着主要作用,同时是一个重要活性养分库,直接调控着土壤养分(如氮、磷和硫等)的保持和释放及其植物有效性。近40年来,土壤微生物生物量的研究已成为土壤学研究热点之一。由于土壤微生物的碳含量通常是恒定的,因此采用土壤微生物碳(Microbial biomass carbon, Bc)来表示土壤微生物生物量的大小。测定土壤微生物碳的主要方法为熏蒸培养法(Fumigation-incubation, FI)和熏蒸提取法(Fumigation-extraction, FE)。 熏蒸提取法(FE法) 由于熏蒸培养法测定土壤微生物量碳不仅需要较长的时间而且不适合于强酸性土壤、加 入新鲜有机底物的土壤以及水田土壤。Voroney (1983)发现熏蒸土壤用·L-1K 2SO 4 提取液提取 的碳量与生物微生物量有很好的相关性。Vance等(1987)建立了熏蒸提取法测定土壤微生物 碳的基本方法:该方法用·L-1K 2SO 4 提取剂(水土比1:4)直接提取熏蒸和不熏蒸土壤,提取 液中有机碳含量用重铬酸钾氧化法测定;以熏蒸与不熏蒸土壤提取的有机碳增加量除以转换 系数K EC (取值来计算土壤微生物碳。 Wu等(1990)通过采用熏蒸培养法和熏蒸提取法比较研究,建立了熏蒸提取——碳自动一起法测定土壤微生物碳。该方法大幅度提高提取液中有机碳的测定速度和测定结果的准确度。 林启美等(1999)对熏蒸提取-重铬酸钾氧化法中提取液的水土比以及氧化剂进行了改进,以提高该方法的测定结果的重复性和准确性。 对于熏蒸提取法测定土壤微生物生物碳的转换系数K EC 的取值,有很多研究进行了大量的 研究。测定K EC 值的实验方法有:直接法(加入培养微生物、用14C底物标记土壤微生物)和间接法(与熏蒸培养法、显微镜观测法、ATP法及底物诱导呼吸法比较)。提取液中有机碳的 测定方法不同(如氧化法和仪器法),那么转换系数K EC 取值也不同,如采用氧化法和一起法 K EC 值分别为(Vance等,1987)和(Wu等,1990)。不同类型土壤(表层)的K EC 值有较大不 同,其值变化为(Sparling等,1988,1990;Bremer等,1990)。Dictor等(1998)研究表 明同一土壤剖面中不同浓度土层土壤的转换系数K EC 有较大的差异,从表层0-20cm土壤的K EC 为,逐步降低到180-220cm土壤的K EC 为。 一、基本原理 熏蒸提取法测定微生物碳的基本原理是:氯仿熏蒸土壤时由于微生物的细胞膜被氯仿破 坏而杀死,微生物中部分组分成分特别是细胞质在酶的作用下自溶和转化为K 2SO 4 溶液可提取 成分(Joergensen,1996)。采用重铬酸钾氧化法或碳-自动分析仪器法测定提取液中的碳含量,以熏蒸与不熏蒸土壤中提取碳增量除以转换系数K EC 来估计土壤微生物碳。 二、试剂配制 (1)硫酸钾提取剂(·L-1):取分析纯硫酸钾溶解于蒸馏水中,定溶至10L。由于硫酸钾较难溶解,配制时可用20L塑料桶密闭后置于苗床上(60-100rev·min-1)12小时即可完全溶解。 (2) mol·L-1(1/6K 2Cr 2 O 7 )标准溶液:称取130℃烘2-3小时的K 2 Cr 2 O 7 (分析纯)9.806g 于1L大烧杯中,加去离子水使其溶解,定溶至1L。K 2Cr 2 O 7 较难溶解,可加热加快其溶 解。 (3) mol·L-1(1/6K 2Cr 2 O 7 )标准溶液:取经130℃烘2-3小时的分析纯重铬酸钾4.903g, 用蒸馏水溶解并定溶至1L。

七年级:土壤里的微生物

初中生物新课程标准教材 生物教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校: 年级: 任课教师: 生物教案 / 初中生物 / 七年级生物教案 编订:XX文讯教育机构

土壤里的微生物 教材简介:本教材主要用途为通过学习生物这门课程,可以让学生打开对世界的认识,提高自身的见识,本教学设计资料适用于初中七年级生物科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写,可以放心修改调整或直接进行教学使用。 一、教学目标 (一)认知目标 1.介绍细菌、放线菌和真菌的形态结构、营养方式和生殖方式。 2.介绍微生物在自然界里的作用 (二)技能目标 培养学生的观察能力、分析问题的能力 (三)情感目标 1.通过对微生物在生产生活中应用的学习,培养理论与实践相结合的习惯。 2.通过介绍我国人民利用微生物造福社会的事例,激发学生的民族自豪感。 二、教学重点与难点 1.教学重点:微生物的形态、结构、营养方式。 2.教学难点:微生物的营养方式和生殖。

四、教学过程 (一)导入 一、认识细菌: 引入新课,教师接着指出:细菌分布广泛,无论是空气、水、土壤还是每个人身上都有细菌生活。但它是单细胞生物,个体十分微小,所以我们用眼睛看不到,下面我们就要了解一下细菌的形态和结构特点。 细菌形态①用高倍显微镜演示细菌的三种形态;②可以用显微投影仪投影放大细菌的三种形态。③播放细菌显微结构和亚显微结构的录像片段。细菌三种形态的示意图。接着教师总结出细菌的形态:单细胞个体,从形态上分为:球菌、杆菌和螺旋菌三类。 (3)细菌的结构特点,让学生与前面所学过的植物细胞结构进行比较找出相同点和不同点。注意强调:细菌细胞没有成形的细胞核是细菌细胞与植物细胞在结构上的重要区别,所以细菌不属于植物范围。另外,有些细菌具有特殊结构如:①有的细菌具有鞭毛可在水中游动。②有的细菌在细胞壁外有荚膜、具有保护作用。 关于芽孢,教师应该指出:能否形成芽孢是细菌总的特征,不是所有细菌都能形成芽孢。芽孢是该菌种的休眠状态,称休眠体。注意说明芽孢的形成不是细菌的繁殖方式,一个细菌只能生成一个芽孢,在适宜条件下,一个芽孢萌发形成一个菌体。芽孢对恶劣环境有很强的

土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望6

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, 在土壤有机物质分解和养分释放、能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 Review and prospects on methodology and affecting factors of soil microbial community structure Abstract:Soil microorganisms are important components of soil ecosystem and play central roles in biogeochemicalcycling such as organic matter decomposition, mineral nutrient release, and energy transformation. Along with the intensive comprehension of the importance of microbial community structure diversity and the rapid development of methodology, more and more studies have focused on soil microbial community structure diversity. This review introduces the current development of methodology and affecting factors of soil microbial community structure diversity. We also discussed the directions of future research on soil microbial community structure diversity. Key words: biodiversity, community structure ; soil;microbial community 引言 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

凯氏定氮法:土壤微生物量氮测定

土壤微生物量氮的测定方法 1.试剂配制: (1)混合催化剂:按照硫酸钾:五水硫酸铜:硒粉=100:10:1,称取硫酸钾100g、 五水硫酸铜10g、硒粉1g。均匀混合后研细,贮于瓶中。 (2)密度为1.84浓硫酸。 (3)40%氢氧化钠:称400g氢氧化钠于烧杯中,加蒸馏水600ml,搅拌使之全部溶 解定容至1L。 (4)2%硼酸溶液:称20g硼酸溶于1000ml水中,再加入20ml混合指示剂。(按体 积比100:2加入混合指示剂) (5)混合指示剂:称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中, 用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色,此溶液pH应为4.5。 (6)0.01mol的盐酸标准溶液:取比重1.19的浓盐酸0.84ml,用蒸馏水稀释至 1000ml,用基准物质标定之。 (7)0.5M K2SO4溶液:称取K2SO4 87.165g溶解于蒸馏水中,搅拌溶解,(可加 热)定容至1L。 (8)去乙醇氯仿的配制:在通风柜中,量取100毫升氯仿至500毫升的分液漏斗 中,加入200毫升的蒸馏水,加塞,上下振荡10下,打开塞子放气,而后加塞再振荡10下,反复3次,将分液漏斗置于铁架台上,静止溶液分层,打开分液漏斗下端的阀,将下层溶液(氯仿)放入200毫升的烧杯中,将剩余的溶液倒入水槽,用自来水冲洗。再将烧杯中的氯仿倒入分液漏斗中,反复3次。将精制后的氯仿倒入棕色瓶中,加入无水分析纯的CaCl2 10g,置于暗处保存。 2.试验步骤:。 (1)制样:称取新鲜土壤(30.0g)于放置烧杯中,加约等于田间持水量60%水在25℃下培养7~15d。取15.0g土于烧杯,置于真空干燥器中,同时内放一装有用100ml精制氯仿的小烧杯,密封真空干燥器,密封好的真空干燥器连到真空泵上,抽真空至氯仿沸腾5分钟,静置5分钟,再抽滤5分钟,同样操作三次。干燥器放入25℃培养箱中24小时后,抽真空15-30分钟以除尽土壤吸附的氯仿。按照土:0.5M K2SO4=1:4(烘干土算,一般就是湿土:0.5M K2SO4=1:2),加入0.5M K2SO4溶液(空白直接称取15.0g土,加同样比例0.5M K2SO4溶液)震荡30分钟,过滤。 (2)测定:滤液要是不及时测定,需立即在-15℃以下保存,此滤液可用于微生物碳氮的测定。微生物碳测定只吸取2ml,采用重铬酸钾-硫酸亚铁滴定法测定。微生物氮吸取滤液10ml于消化管中,加入2g催化剂,在再加5ml浓硫酸,管口放一弯颈小漏斗,将消化管置于通风橱内远红外消煮炉的加热孔中。打开消煮炉上的所有加热开关进行消化,加热至微沸,关闭高档开关,继续加热。消煮至

土壤微生物量测定方法

土壤微生物量测定方法 一、土壤微生物生物量碳(氯仿熏蒸-K2SO4提取-碳分析仪器法) 1、试剂 (1)去乙醇氯仿制备:在通风橱中,将分析纯氯仿与蒸馏水按1 ? 2(v : v)加入分液漏斗中,充分摇动1 min,慢慢放出底层氯仿于烧杯中,如此洗涤3次。得到的无乙醇氯仿中加入无水氯化钙,以除去氯仿中的水分。纯化后的氯仿置于试剂瓶中,在低温(4℃)、黑暗状态下保存。 (2)氢氧化钠溶液[c(NaOH)= 1 mol L-1]:通常分析纯固体氢氧化钠中含有碳酸钠,与酸作用时生成二氧化碳,从而影响滴定终点判断和测定的准确度。配制时应先除去碳酸钠,根据碳酸钠不溶于浓碱,可先将氢氧化钠配成50%(w : v)的浓氧溶液,密闭放置3~4 d。待碳酸钠沉降后,取56 ml 50%氢氧化钠上清液(约19 mol L-1),用新煮沸冷却的除去二氧化碳的蒸馏水释稀到1 L,即为浓度1 mol L-1 NaOH溶液,用橡皮塞密闭保存。 (3)硫酸钾提取剂[c(K2SO4)= mol L-1]:取1742.5 g分析纯硫酸钾,用研钵磨成粉末状,倒于25 L塑料桶中,加蒸馏水至20 L,盖紧螺旋盖置于摇床(150 r min-1)上溶解24 h 即可。 (4)六偏磷酸钠溶液[ρ(Na)= 5 g 100 ml-1,pH ]:称取50.0 g分析纯六偏磷酸钠溶于800 ml高纯度去离子水中,用分析纯浓磷酸调节至pH ,用高纯度去离子水定容至1 L。要注意的是六偏磷酸钠溶解速度很慢应提前配制;由于其易粘于烧杯底部,若加热常因受热不均使烧杯破裂。 ) (5)过硫酸钾溶液[ρ(K2S2O8)= 2 g 100 ml-1]:称取20.0 g分析纯过硫酸钾,溶于高纯度去离子水中,定容至1 L。值得注意过硫酸钾溶液易被氧化,应避光存放且最多使用7 d。 (6)磷酸溶液[ρ(H3PO4)= 21 g 100 ml-1]:量取37 ml 分析纯浓磷酸(85%),慢慢加入到188 ml高纯度去离子水中即可。 (7)邻苯二甲酸氢钾标准溶液[ρ()= 1000 mg C L-1]):取2.1254 g经105℃烘2~3 h的分析纯邻苯二甲酸氢钾,溶于高纯度去离子水,定容至1 L。 2、仪器设备 碳–自动分析仪(Phoenix 8000)、容量瓶(100 ml)、振荡器(300 r min-1)、可调加液器(50 ml)、可调移液器(5 ml)、烧杯(盛滤液用)(50~100 ml)、聚乙烯提取瓶(100,150 ml),聚乙烯塑料桶(20 L,带螺旋盖),三角瓶(150 ml)、其它常规仪器。 3、操作步骤 ; (1)土样前处理 新鲜土壤应立即处理或保存于4℃冰箱中,测定前先仔细除去土样中可见植物残体(如根、茎和叶)及土壤动物(如蚯蚓等),过筛(孔径< 2 mm),彻底混匀。如果土壤过湿,应在室内适当风干,以手感湿润疏松但不结块为宜(约为饱和持水量的40%)。如果土壤过于干燥,用蒸馏水调节至饱和持水量的40%。将土壤置于密封的大塑料桶内在25℃条件下预培养7~15 d,桶内有适量水以保持相对湿度为100%,并在桶内放一小杯1 mol L-1 NaOH 溶液以吸收土壤呼吸产生的CO2。经过预培养的土壤应立即分析。如需保留,应放置于4℃

中国土壤分类研究综述

中国土壤分类研究综述 摘要:作者通过阅读有关研究“土壤分类”的文献资料,抽取其中适于“综述”的部分章节,整理形成这篇文章。本文整体上先介绍了国内外土壤分类的大致情况,又着重介绍了中国土壤分类的研究历史及土壤的具体类别。最后,又把我国土壤分类研究的主要成果----从定性到定量的飞跃----展示出来,说明我国科学家所研究的土壤分类水平已达到世界先进。关键字:土壤系统分类,分布特征,主要成果 1前言 土壤者,一切植物所资以生长之基础,而间接地与我人以营养之食物者也。苟大地之上,石质暴露,而无土壤,则地成不毛,生机灭绝,此世界将复不能存在矣[1]。 分类是致力于发现、表征、命名、归类对象,以便理解它的形成要素和它们之间相互关系。分类的目的是鉴别和认识,以及建立一个分类对象的有序体系。分类是所有科学的基本需要,并且必须随知识的增加周期性更新{11}。 土壤分类组织了关于土壤知识,提供科学家之间交流的语言,并为土壤使用者提供技术转移的工具。土壤分类的发展是伴随着土壤科学一起前进的,并在相当长的一段时间内引领土壤学的发展。19世纪至20世纪中叶植物和动物分类的成功促进了土壤分类的发展。但与植物和动物类相比,土壤分类面临更多的理论挑战和实践难题。因为土壤不像植物和动物个体那样易于区别,而是一个连续体,所以常会更多地依分类者观点去分割它[12]。 2土壤分类的历史与现状 2.1 世界土壤分类现状 美国诊断分类:(1951-1961-1975) 美国土壤系统分类是一个六级土壤分类系统,由上而下分为土纲、亚纲、大土类、亚类、土族和土系等六级。土系之下还可划分出土相。此分类法为45个国家直接采用,80多个国家作为第一或第二分类。此外还有联合国图例单元(FAO-1960-1980)、国际土壤分类参比基础(IRB-1980)、原苏联土壤发生分类[3](1883)。 2.2中国土壤分类历史 2.2.1 古代土壤的分类 我国是世界上有文字记载土壤分类内容的最早国家。大禹治水,遍及全国后,对土壤进行了初步分类,在《禹贡》中,将全国土地划为九州:冀,青,兖,徐,扬,荆,豫,梁,雍。再根据土壤性质划为9种,并根据土壤肥力划为三等九级。 在《周礼》书中,传说由周公所作,在《禹贡》的基础上,把九州土壤按地形划为山林,川泽,丘陵等五大类,春秋时代管子著《地圆篇》中,考虑了土壤与植被的关系,区划出18个土类,每个土类分为5种,共90种。 古代土壤的划分有一定的科学性,是朴素的唯物主义世界观,但由于时代与社会制度的限制,未得到更大的发展。 2.2.2 解放前中国土壤分类 直到三十年代,我国才开始土壤调查和分类研究工作。主要受美国Marbut土壤分类影

土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展(精)

土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展3 黄辉(1陈光水(1谢锦升(1黄朝法(2 (1.福建师范大学福州350007;2.福建省林业调查规划院福州350003 摘要:笔者较为全面地综述了国内外土壤微生物生物量碳的研究成果。笔者针对土壤微生物生物量碳主要受到碳氮限制、树种类型、土地利用方式、管理措施、土壤湿度和温度、土壤质地等因素的影响,提出了今后的研究应集中在以下几个方面:(1加强不同尺度土壤微生物生物量碳的影响因子及调控机理研究;(2进一步加强不同土壤类型下土壤微生物生物量碳动态及调控机理研究;(3对影响土壤微生物生物量碳高低不确定性的因子进行深入研究;(4加强其他因子对土壤微生物生物量碳影响的研究;(5探讨全球气候变化对土壤微生物生物量碳的影响。 关键词:微生物生物量碳;土壤;影响因子;全球变化 Adva nces on Soil Microbial Biomass Ca rbon a nd Its Effect Factor Huang Hui(1Che n Gua ngshui(1Xie J ingsheng(1Huang Chaof a(1 (1.Fujia n N or mal U niversity Fuzhou350007;2.Fujian Provincial Forest ry Survey a nd Planning Institute Fuzhou350003 Abstract:The aut hors review current knowledge of t he p roperty and deter mination of soil microbial biomass carbon a nd several f act ors cont rolling its dynamics bot h at home a nd abroad.By now,t here are several f ac2 t ors influe ncing soil microbial biomass carbon w hich include inhere nt p roperties of t he soil like texture,mois2 ture and temp erature a nd etc.Besides t hese,external f act ors(C a nd N limitation,sp ecies typ e,ma nageme nt measures and diff ere nces in la nd usealso cont rol on soil microbial biomass carbon.Despite intensive resear2 ches in recent years,t he uncertainties of soil microbial biomass still re main f or f urt her studies:(1St re ngt he2 ning eff ect f act ors of soil microbial biomass carbon a nd its cont rol mecha nism at diff erent scale;(2Paying

《土壤里的微生物》教学设计

《土壤里的微生物》教学设计(第1课时) 教材分析 “土壤里的微生物”是苏科版七年级下册第13章第2节的内容。是上一节课内容的基础上,让学生进一步认识到土壤里生物的多样性,以及它们对生物圈的平衡和稳定起着非常重要的作用,从而对本单元环境中生物的多样性具有全面的认识。同时为下一章引导学生对生物进行分类奠定基础。因此本节课的意义十分重要,是本章的重点和难点。 课标对本节的要求是“描述细菌的主要特征以及与人类生活的关系”。本节从单细胞细菌到多细胞的真菌、从肉眼看不见的细菌到大型真菌,带领学生走进丰富多彩的微生物世界。土壤中的微生物,学生平时不易见到,细菌需要用高倍显微镜才能更好地观察到形态,细菌的结构更难观察,而初中又不要求使用高倍显微镜,教材呈现了细菌的形态结构图片,所以只能通过图片、视频引导学生观察、比较认识细菌的基本特征。 学情分析 七年级学生通过小学科学课和上一学期生物课的学习,对生物学科有了初步的了解,具有一定的生物基础知识和学习经验,能够通过观察图片、阅读材料、对比分析、合作讨论等方式获取有关信息。但在学习上仍以感性认识为主,好奇心强、注意力容易转移,但他们活泼好动,喜欢直观形象的事物,喜欢动手实践。 有关微生物的相关知识在上学期在生态系统的组成学习过程中及学生日常生活经验中对微生物的类型和作用从总体上有了一个初步的了解,特别是在生活过程中家长或者教师从卫生角度常常提到细菌这个概念,学生对这一概念还是比较熟悉,对细菌与人类的关系也有不同程度的了解。但在生活中微生物是肉眼看不见的生物,只有用高倍或电子显微镜才能观察到,与人类的关系和对生物圈的作用又是隐性和潜在的,很少有机会引起学生的关注,容易被学生忽视和轻视,学生缺乏相应的感性知识和学习兴趣。对土壤中的微生物的类型、形态特征,生殖、营养方式、分布以及与人类生活的关系,学生比较陌生,这些是课程标准的明确要求,也是学生学习的终极目标。教材中只用文字表述,学生不容易理解,在教学中一是通过组织学生阅读教材在自主学习中从理论上了解细菌、放线菌的有关知识。二是通过播放有关细菌、放线菌形态、结构等视频资料及图片引导学生观察分析细菌和放线菌的形态、结构。三是利用小组合作学习并结合观察、对比的方法,引导学生主动获取知识。四是注重发掘生活资源,

土壤微生物测定方法

土壤微生物测定 土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态,可以反映自然或农田生态系统的微小变化。土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸强度和纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。 测定指标: 1、土壤微生物量(MierobialBiomass,MB) 能代表参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化相对应微生物的数量,一般指土壤中体积小于5Χ103um3的生物总量。它与土壤有机质含量密切相关。 目前,熏蒸法是使用最广泛的一种测定土壤微生物量的方法阎,它是将待测土壤经药剂熏蒸后,土壤中微生物被杀死,被杀死的微生物体被新加人原土样的微生物分解(矿化)而放出CO2,根据释放出的CO2:的量和微生物体矿化率常数Kc可计算出该土样微生物中的碳量。 因此碳量的大小就反映了微生物量的大小。 此外,还有平板计(通过显微镜直接计数)、成份分析法、底物诱导呼吸法、熏蒸培养法(测定油污染土壤中的微生物量—碳。受土壤水分状况影响较大,不适用强酸性土壤及刚施 用过大量有机肥的土壤等)、熏蒸提取法等,均可用来测定土壤微生物量。 熏蒸提取-容量分析法 操作步骤: (1)土壤前处理和熏蒸 (2)提取 -1K2SO 4(图将熏蒸土壤无损地转移到200mL聚乙烯塑料瓶中,加入100mL0.5mol·L 水比为1:4;w:v),振荡30min(300rev·min -1),用中速定量滤纸过滤于125mL塑料瓶中。熏蒸开始的同时,另称取等量的3份土壤于200mL聚乙烯塑料瓶中,直接加入100mlL0.5mol·L -1K2SO4提取;另作3个无土壤空白。提取液应立即分析。 (3)测定 吸取10mL上述土壤提取液于150mL消化管(24mmх295mm)中,准确加入10mL0.018 mol·L -1K2Cr2O7—12mol·L-1H2SO4溶液,加入2~3玻璃珠或瓷片,混匀后置于175±1℃ 磷酸浴中煮沸10min(放入消化管前,磷酸浴温度应调至179℃,放入后温度恰好为175℃)。冷却后无损地转移至150mL三角瓶中,用去离子水洗涤消化管3~5次使溶液体积约为80mL, 加入一滴邻菲罗啉指示剂,用0.05mol·L -1硫酸亚铁标准溶液滴定,溶液颜色由橙黄色 变 为蓝色,再变为红棕色,即为滴定终点。 (4)结果计算

土壤微生物生物量的测定(滴定法)(精)

1. 土壤微生物生物量的测定 (滴定法 一、实验目的和内容 土壤微生物生物量是指土壤中体积小于5~10μm 3活的微生物总量, 是土壤有机质中最活跃的和最易变化的部分。耕地表层土壤中,土壤微生物量碳(Bc 一般占土壤有机碳总量的 3%左右,其变化可直接或间接地反映土壤耕作制度和微生物肥力的变化,并可以反映土壤污染的程度。近 30年来,国外许多学者对土壤微生物生物量的测定方法进行了比较系统的研究,但由于土壤微生物的多样性和复杂性,还没有发现一种简单、快速、准确、适应性广的方法。目前广泛应用的方法包括:氯仿熏蒸培养法(FI 、氯仿熏蒸浸提法(FE 、基质诱导呼吸法(SIR 、精氨酸诱导氨化法和三磷酸腺苷(A TP 法。 氯仿熏蒸浸提法(FE 的原理是:土壤经氯仿熏蒸处理,微生物被杀死,细胞破裂后, 细胞内容物释放到土壤中,导致土壤中的可提取碳、氨基酸、氮、磷和硫等大幅度增加。通过测定浸提液中全碳的含量可以计算土壤微生物生物量碳。 二、实验材料和用具 仪器:培养箱;真空干燥器;真空泵;往复式振荡机(速率 200次每 min ; 1L 广口玻璃瓶;定量滤纸;紫外分光光度计; LNK-872型消煮炉(江苏省宜兴市科教仪器研究所试剂: 1. 无乙醇氯仿:市售的氯仿都含有乙醇(作为稳定剂 ,使用前必须除去乙醇。方法为:量取 500ml 氯仿于 1000ml 分液漏斗中,加入 50ml 硫酸溶液[ρ(H2SO 4=5%], 充分摇匀, 弃除下层硫酸溶液, 如此进行 3次。再加入 50ml 去离子水, 同上摇匀, 弃去上部的水分,如此进行 5次。将下层的氯仿转移存放在棕色瓶中,并加入约 20g 无水 K 2CO 3,在冰箱的冷藏室中保存备用。 2. 硫酸钾溶液 [c(K2SO4=0.5mol·L -1]称取硫酸钾(K 2SO 4,化学纯 87.10g ,先溶于

土壤里的微生物

第2节土壤里的微生物 一、教学目标: 1.知识目标: (1)概述土壤里主要的微生物种类。 (2)说出细菌的三种形态和基本结构,并与植物细胞和动物细胞比较细胞结构的异同点。 (3)说出放线菌的结构特点。 (4)识别青霉和匍枝根霉,并说出它们的繁殖方式和营养方式。 2.能力目标: (1)学会培养和观察青霉、匍枝根霉。 (2)探究土壤里的微生物。 3.情感态度与价值观目标: 体验培养霉菌的过程,并交流成功或失败的感受。 二、教学重点和教学难点: 教学重点:细菌、放线菌和真菌(青霉和匍枝根霉)的主要特征。 教学难点:细菌与植物细胞、动物细胞比较细胞结构的异同点。 三、教学方法:观察、讨论、比较等 四、教学过程: 引言:土壤里除了生活着一些小动物外,还有一些我们肉眼看不见或看不清的小生物,我们通常把这些小生物叫做微生物。那么土壤里都有哪些微生物呢?(学生讨论,教师小结。) 土壤里微生物主要有细菌、真菌、放线菌等,它们能分解植物的枯枝烂叶,动物的遗骸等,将土壤中的有机物分解成无机物,增加了土壤的肥力。 这些微生物到底是什么形态?它们有那些特征呢?这节课就让我们一起来认识它们。 一、认识细菌: 1.细菌的分布范围: 细菌在生物圈中数量最多,占土壤微生物总量的70%~90%,你认为在生物圈中哪些地方会分布有细菌? 学生:土壤、水里、空气,人、动物、植物体内、体表等。

教师:由此可见,细菌的分布非常广泛。 2.形态特征: (1)大小: 资料:细菌的直径一般只有1um左右,电子显微镜才能观察到细菌的形态和结构。 学生阅读资料,发现细菌个体十分微小。 (2)形状: 教师:展示图片:三种细菌 人们在电子显微镜下观察到细菌,请根据图片描述细菌有哪三种形态。 学生:球形、杆形、螺旋形。 教师:根据它们的形态,我们可以分别称它们为:球菌、杆菌、螺旋菌。3.结构特征: 不同种类的细菌虽然形态不同,但它们的基本结构却是相同的。 学生看图12-5:细菌细胞的结构示意图。观察讨论: 细菌有哪些结构?细菌的结构与动植物细胞的结构有何异同? 4.生活方式:

土壤微生物数量测定方法整理

土壤微生物的分离鉴定及数量测定 (一)培养基的制备 Ⅰ测定微生物总量培养基: 1. 细菌培养基(牛肉膏蛋白胨琼脂培养基) 牛肉膏Beefextract 5.0g 蛋白胨Peptone 10.0g NaCI 5.0g 蒸馏水H20 1000m1 琼脂15~20g PH 7.2~7.4 制备步骤: ⑴在100 mL小烧杯中称取牛肉膏5.0g,蛋白胨10.0g,加50 mL蒸馏水,置电炉搅拌加热至牛肉膏,蛋白胨完全溶解. ⑵向小铝锅中加入500 mL蒸馏水,将溶解的牛肉膏,蛋白胨倒入铝锅中并用自来水洗2~3次.加入 5.0gNaC1,在电炉上边加热边搅拌. ⑶加入洗净的琼脂条,继续搅拌,加热至琼脂完全熔化,补足水量至1000 mL. ⑷用NaOH或HC1调至pH7.0. 用酸度计或用玻棒沾少许液体用精密pH试纸测定其pH值,并用10%NaOH 调至所需pH值,必要时用滤纸或脱脂棉过滤。一般比要求的pH高出0.2,因为高压蒸汽灭菌后,pH常降低。 ⑸根据不同需要,可将配好的培养基分装入配有棉塞的试管或三角瓶内。注意分装时避免培养基挂在瓶口或管口上引起杂菌污染。如液体培养基,应装试管高度的1/4左右;固体培养基装试管高度的1/5左右;装入三角瓶的量以三角瓶容量的一半为限。,塞好棉塞,装入小铁丝筐,然后用旧报纸将棉塞部分包好. 标签表明培养基的名称、配制日期等。 ⑹高压蒸汽灭菌,用0.1Mpa(15lb/in2)121℃灭菌(15-20)30min. 2. 放线菌培养基(改良高氏1号琼脂培养基) 可溶性淀粉20g KNO3 1g K2HPO40.5g MgSO4? 7H2O 0.5g NaCl 0.5g原0.05g FeSO4? 7H2O 0.01g pH 7.2-7.4 制备步骤: (1)计算根据配方计算各种药品所需要的量,然后再分别称量。 (2)称量准确称量各种成分。 (3)溶化配制时,先用少量冷水将淀粉调成糊状,倒入少许沸水中,在火上加热,边搅拌边依次逐一溶化其他成分,溶化后,补足水分到1000ml,调PH(可不调)。 (4)分装、包扎、灭菌。

土壤微生物生物量的测定方 法(氯仿熏蒸)

土壤微生物生物量的测定方法 1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法)1.1 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的0.5mol/LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。 1.2 实验仪器 自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 1.3 实验试剂 1)无乙醇氯仿(CHCL3); 2)0.5mol/L硫酸钾溶液:称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中 3)工作曲线的配制:用0.5mol/L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。(其实一般情况下,仪器会自带的标曲,一般不用自己做的) 1.4 操作步骤 1.4.1 土壤的前处理(过筛和水分调节略) 1.4.2 熏蒸 称取新鲜(相当于干土10.0g,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子,

用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。 1.4.2 抽真空处理 熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。(注意:熏蒸后不 可久放,应该快速浸提)※ 1.4.4 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml 0.5mol/L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g,即,4g土:16ml的硫酸钾溶液,当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定)300r/min振荡 30min,用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析,或—20℃冷冻保存(但使用前需解冻摇匀)(注意这部分很重要,有研究结果表明:提取液如果不立即分析,请保存在—20℃,否则将影响浸提液的效果,其次,过滤时不要用普通的定性或定量滤纸,以免长久杂质会堵塞仪器的管路,建议使用那种一次性塑料注射器,配一个0.2um的滤头,一个才1元)。 1.4.5 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul(这个要根据仪器自己的性能决定,但是一般情况下,在测定土壤滤液时候,要对其进行稀释,如果不稀释,一方面超过原来仪器的标曲,另一方面可能堵塞仪器。)注入自动总有机碳(TOC)分析仪上,测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多,不同的型号则操作程序存在较大差异,这里以本实验室使用的有机碳分析仪(Shimadzu Model TOC---500,JAPAN)为例。 1.5 计算

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