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硫是水稻必需的营养元素之一,而硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria, SRB)是稻田土壤中硫酸盐还原过程中重要的功能菌群。水稻田是典型的生态环境,经常被用来研究土壤功能微生物的群落结构。研究水稻田微生物群落结构的组成以及可能发生的变化,对于明确水稻土生物地球化学循环过程与线路,比较稻田土壤系统可持续发展等问题均具有重要意义。本论文以广州冲蒌酸性硫酸盐水稻土为对象,通过土壤DNA的提取、多聚酶链式反应(PCR)、变性梯度电泳(DGGE)和测序等一系列分子生物学手段,深入研究水稻土改良后土壤中细菌、古菌和SRB种群群落结构的变化情况,探讨了水稻土中硫素生物地球化学循环过程。论文的主要内容与研究成果如下：1、水稻田土壤主要化学指标-pH、土壤有机碳、有效磷和硫酸盐含量随着土壤改良而增加。水稻土主要微生物生化指标微生物量碳,与对照相比也有显著的增加。添加5%的生物炭的处理土样的微生物量碳增多的程度高于5%的有机肥和1%的石灰处理。2、本研究设计6个处理,分别为：(1)对照(CK),荒土；(2)冲蒌水稻土(改良前);(3)冲蒌水稻土(改良)；(4)添加1%石灰;(5)添加5%有机肥；(6)添加5%生物炭。用以研究水稻土中细菌的群落结构对不同施肥处理的响应。水稻田细菌的群落多样性在添加改良剂下明显增加,细菌的群落结构发生相应的改变。对细菌的16S rDNA基因进行分析得出,不同改良处理下水稻土细菌群落结构有一定的变化,但是优势类群没有明显变化。测序分析得到优势菌种的分类集中为放线菌门(Actinobacteria),也含有少量的存在于厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)。而且它们与放线菌属(Actinomyces)、未培养细菌(Uncultured bacterium)、硫单胞菌属(Thiomonas)、变形菌(Deltaproteobacteria)的同源性较好。3、通过模拟培养试验,研究了酸性硫酸盐水稻土中添加石灰、生物炭和有机肥后,硫酸盐还原过程及SRB的群落动态变化。基于DGGE的聚类分析(Cluster Analysis)表明,在水稻的不同改良处理,荒土与自然改良的非根际水稻土中SRB的群落结构均发生了明显的改变,但是,短期模拟改良的土壤与荒土中的SRB的群落结构无显著差异。系统发育分析表明SRB分属于分属于Desulfonema, Desulfomicrobium, Desulfovibrio, Thiococcus, Thiobacillus和Uncultured SRB共5个SRB类群,其中未能培养的SRB为优势类群。4、不同改良的酸性硫酸盐水稻土壤环境中,古菌群落结构的多样性非常丰富,但由于其多样性受土壤酸碱度、水分、养分等多种因子的影响,在不同改良的土壤环境中其多样性存在差异。古菌在酸性土壤环境中种类最丰富,多样性指数最高。本实验向荒土中添加生物炭(5%)、有机肥(5%)和石灰(1%)土壤改良剂进行实验,然后研究不同改良剂对水稻土壤中古菌生态的影响。结果表明：与未作处理的荒土相比,添加改良剂的土壤中的古菌多样性减少。对部分优势菌种进行切胶测序发现,优势菌种与热变形菌纲(Thermoprotei)、未培养细菌(Uncultured bacterium)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)的同源性较好。