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由于受到人口、资源、粮食等问题的压力,人类越来越多的干预土壤环境,不同耕作措施对土壤物理、化学及生物性质产生了深远影响。土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,近年来对不同耕作措施下土壤微生物量及微生物群落结构多样性的研究越来越受到人们的重视。由于受环境因素(如土壤类型、农作制度、残茬量等)的影响,不同耕作措施对土壤微生物量及微生物群落结构及其多样性影响有差异。本文采用化学分析和PCR-DGGE方法,研究了不同耕作措施下,微生物量碳氮变化以及耕层土壤中细菌群落结构差异,从生理生化和分子水平上系统而深入地研究了玉米整个生育期土壤微生物群落结构演变特征。主要结论如下:(1)不同的DNA模板应选用不同的PCR方法,PCR反应体系及反应程序应根据实际效果进行调整和改动。DGGE采用8%的聚丙烯酰胺凝胶浓度,变性梯度40%到60%,效果最佳。(2)运用PCR-DGGE技术对玉米整个生育期土壤微生物群落特征进行了研究。结果表明,在玉米生育前期(苗期、拔节期、抽雄期),保护性耕作(NT、RT)处理微生物种群数量明显多于传统耕作CT处理。但随着生长期的延续,在玉米生育后期尤其是成熟期,三种耕作处理微生物种群数量及种群结构趋于一致,各处理总体数量也少于生育前期。与耕作方式造成的差异相比,施氮水平对玉米土壤微生物群落结构影响较小,细菌群落结构类型因耕作方式不同表现出差异,明显区分为不同的族群。(3)玉米生育前期、生育后期的不同处理内的土壤微生物群落结构特征有很大差别,两个时期的土壤微生物群落结构组成差异显著,各处理土壤微生物群落结构存在明显的季节性变化及生境上的变化。本试验中,与玉米土壤微生物群落结构组成关联最大的因素是季节性温度的变化,其次是耕作方式和土壤含水量,土壤养分及pH值影响最小。(4)保护性耕作RT、NT处理下,土壤养分含量高,蓄水保肥、保温能力强,SMB-C和SMB-N含量高于CT处理,在表层土层表现更为明显。施氮水平的高低,对SMB-C和SMB-N含量有显著影响,但是SMB-C和SMB-N含量并不随施氮量的增加一直增加。(5)RT处理有增产效果,长期NT有增产趋势,且在干旱年份具有一定的稳产效应;不同施氮水平对产量影响很小,说明当地传统施氮过量,本试验中N1水平可以达到同样的预期产量。碱解氮、速效钾、有机质含量与产量显著正相关,微生物碳含量与产量极显著正相关,保护性耕作方式在这一地区具有很高的实用价值和推广意义。