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磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物可通过不同的生化途径合成不同的PLFA。一些PLFA可作为分析微生物量和微生物群落结构变化的“生物标记”。在土壤微生物分析中,越来越多地采用TPLFA方法。本文介绍了表征微生物的一些PLFA、从土壤中提取PLFA的方法以及用GC-MS分析PLFA的原理。本文还将常用的研究微生物多样性的几种方法进行了比较。与传统的培养分析方法、Biolog方法及核酸分析方法相比,PLFA方法具有诸多优势。本文通过一些实例证明PLFA方法的特色或独到之处,也分析了其缺点。采用PLFA方法并结合其他方法有助于获取土壤微生物群落多样性的更多和更全面而完整的信息。
测定方法研究显示,用市售硅胶柱萃取得到的PLFA的种类比自填硅胶柱多,用市售硅胶柱萃取得到的大部分PLFA的量比自填硅胶柱多,市售硅胶柱的萃取效果比自填硅胶柱好。提取及甲基化等提取步骤完全相同,但是用GC-MS测定得到的PLFA共18种,而用MIDI测定得到的PLFA高达40种,采用MIDI方法检测较好。
以中国科学院红壤生态试验站的长期定位水田试验土壤样品为研究对象,通过对红壤水稻土中磷脂脂肪酸(PLFA)的定量测定和对几种土壤酶活性的定量分析及研究,探索不同施肥制度条件下土壤微生物多样性及土壤活性的变化。结果表明,不同施肥处理下土壤酶活性、养分、生物量及微生物群落多样性差异较大。施肥处理增加PLFA种类和微生物量。未施肥土壤和施肥土壤相比,前者的真菌PLFA量大于后者,细菌PLFA量小于后者,这说明真菌较细菌更能适应养分贫瘠的条件。施肥能增加土壤酶活性,土壤脲酶、磷酸酶、脱氢酶、转化酶和纤维素酶活性与土壤C、N、P等养分状况密切相关,可以作为衡量土壤肥力水平的指标。NPK平衡施肥和稻秆还田的PLFA总量及酶活性均高于其它施无机氮肥和未施肥的。有机肥和无机肥配施(NPK+OM)处理对于土壤总PLFA量以及几种酶活性的增加幅度最大,因此,平衡施肥和有机肥无机肥配施更有利于保持土壤微生物多样性,增强土壤生物肥力,从而更有利于作物生长。