鹽堿土是由多種自然環(huán)境因素和人為活動因素綜合作用下形成的不同程度鹽堿化土壤的統(tǒng)稱。鹽堿土壤不能為植物生長提供正常的養(yǎng)分條件,加上鹽堿成分的生理毒害作用,嚴重影響植物的生長,從而造成了鹽堿土有限的生態(tài)潛力。
目前,對我國鹽堿土壤中微生物的研究多數集中在細菌和真菌群落。細菌是土壤微生物中數量最大、種類最多且功能多樣的類群,其在土壤形成、凋落物分解和養(yǎng)分循環(huán)中均具有重要作用。在鹽堿土中細菌同樣分布廣泛,發(fā)揮著重要作用。隨著人們對鹽堿土壤微生物的不斷重視,國內已報道了很多關于我國不同地域鹽堿土壤細菌分布及群落多樣性的研究結果,發(fā)現不同地域鹽堿土壤的細菌群落結構組成和優(yōu)勢類群均有差異。
在西北荒漠鹽堿土地區(qū),細菌群落多以變形菌門(Proteobacteria)為主要優(yōu)勢類群。牛世全等對河西走廊鹽堿土細菌群落結構的研究結果表明,其優(yōu)勢細菌菌群也為變形菌門,另外分布有放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門Bacteroidetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、浮霉菌門(Planctomy?cetes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、厚壁菌門(Firmicutes)和疣微菌門(Verrucomicrobia)。而在新疆阿克蘇地區(qū)鹽堿土細菌研究中,鄭賀云等發(fā)現其優(yōu)勢菌群為變形菌門的伯克氏菌目(Burkholderiales)、粘球菌目(Myxococcales)、假單胞菌目(Pseudomonadales)、根瘤菌目(Rhizobiales)、海洋螺菌目(Oceanospirillales)和交替單胞菌目(Alteromonadales)。同時還檢測到厚壁菌門的芽孢桿菌目(Bacillales)、放線菌門的放線菌目(Actinomycetales)和擬桿菌門的黃桿菌目(Flavobacteriales)。在東部沿海的濱海鹽堿土地區(qū),細菌群落則可能以厚壁菌門為優(yōu)勢類群。孫佳杰等研究發(fā)現天津濱海鹽堿土中的微生物群落以厚壁菌門的乳桿菌屬(Lactobacillus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)為主。而馮偉等研究表明,天津濱海鹽堿土優(yōu)勢種群為厚壁菌門的芽孢桿菌屬和海洋芽孢桿菌屬(Oceanobacil?lus)。
在河套地區(qū)的平原鹽堿土地區(qū),變形菌門是內蒙古河套灌區(qū)3種不同鹽堿程度鹽堿土的主要細菌類群,且屬于耐鹽堿菌株。在東北的蘇打鹽堿土地區(qū),變形菌門和酸桿菌門是主要的優(yōu)勢類群。杜瀅鑫等的研究結果表明,酸桿菌門是大慶鹽堿土的主要細菌類型。而Peng等研究進一步證實了大慶鹽堿土的細菌優(yōu)勢類群為酸桿菌門和變形菌門。而Shi等對安達鹽堿土的研究結果顯示,變形菌門的嗜鹽單胞菌屬(Halomonas)、嗜麥芽窄食假單胞菌屬(Stenotrophomonas)和嗜堿單胞菌屬(Alkalimonas)是主要的細菌類型,同時還包括放線菌門的Nesterenkonia屬和劉志恒菌屬(Zhihengliuella)、厚壁菌門的芽胞桿菌屬以及擬桿菌門的Litoribacter屬。
由上述我國不同地域鹽堿土細菌群落結構特征的相關報道結果可見,我國鹽堿土中分布著大量細菌資源,且不同地域和類型的鹽堿土具有不同的優(yōu)勢種群和多樣的群落構成,在多數鹽堿土地區(qū),變形菌門是優(yōu)勢菌群,而濱海鹽堿土地區(qū)的優(yōu)勢菌群是厚壁菌門,東北鹽堿土地區(qū)主要類群有變形菌門和酸桿菌門,這很可能是鹽堿土壤理化性質如電導率、pH值、含水量和陰離子組成等作用的結果。因此,進行鹽堿土細菌群落結構多樣性和相關土壤理化性質的耦合分析,很可能為我國鹽堿土細菌群落分布特征機制的解析提供有力的參考。
在鹽堿土壤細菌資源中,放線菌是一個重要的類群,其被認為是一類界限微生物,能產生多種生物活性物質,具有很好的應用前景。棲息于鹽堿土壤的放線菌,多為嗜鹽堿的特殊類群,因而受到了研究者的廣泛關注。李海云等通過解析原生鹽堿土、次生鹽堿土和農田土中的放線菌群落結構特征,發(fā)現原生鹽堿土的放線菌種群豐富度最高,次生鹽堿土次之,農田土最低,這也證明了鹽堿土壤中蘊藏著豐富的放線菌資源。李文均等在我國新疆、青海的鹽堿土壤樣品中,分別分離出8株、32株中度嗜鹽放線菌菌株,這些菌株分別屬于3個科、5個屬中的約10余個種,包括擬諾卡氏菌科(Nocardiopsaceae)的擬諾卡氏菌屬(Nocardiopsis)和鏈單孢菌屬(Streptomonospora)、假諾卡氏菌科(Pseudonocardiaceae)的普氏菌屬(Prauserella)和糖單孢菌屬(Saccharomonospora)、鏈霉菌科(Streptomycetaceae)的鏈霉菌屬(Streptomyces)及多個新種。
這些放線菌菌株中有的具有產生抗生素、蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶和脂肪酶等特性,從這些放線菌中發(fā)掘高活性、結構新奇和多樣性的化合物,有利于開發(fā)新藥物。同樣針對新疆鹽堿土樣品,張永光等在新疆阜康鹽堿土樣品中分離到116株兼性嗜堿放線菌和4株耐堿放線菌,它們分布于8個目13個科22個屬,其中有4個為潛在新種,首次在鹽堿土中分離到Williamsia屬和Verrucosispora屬的菌株。可見,鹽堿土壤中分布有多種放線菌類群,豐度高且群落結構多樣,有大量放線菌新物種資源有待發(fā)掘,因此,放線菌資源的挖掘已成為目前我國鹽堿土微生物相關的一個熱點研究問題。
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