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典型水稻土中胞外呼吸菌多样性及其对碳氮元素转化的影响
摘要
胞外呼吸菌是水稻土中一个重要的细菌群体，对其多样性及其对碳氮元素转化的影响进行研究有助于加深对水稻土生态系统的了解。本文通过文献综述的方式，介绍了水稻土中胞外呼吸菌的分类、多样性和对碳氮元素转化的影响。研究表明，不同类型的胞外呼吸菌对于碳氮元素的转化有不同的贡献，其中一些种类的胞外呼吸菌可以有效地提高水稻生长和产量。此外，土地利用方式、施肥方式等也会影响胞外呼吸菌多样性和功能。
关键词：胞外呼吸菌；水稻土；多样性；碳氮元素转化
Abstract
Extracellularrespiratorybacteriaareanimportantbacterialpopulationinricesoils.Studyingtheirdiversityandtheirimpactoncarbon-nitrogenelementtransformationcanhelpusbetterunderstandthericesoilecosystem.Thisreviewintroducestheclassification,diversity,andimpactofextracellularrespiratorybacteriaoncarbon-nitrogenelementtransformationinricesoils.Researchhasshownthatdifferenttypesofextracellularrespiratorybacteriamakedifferentcontributionstocarbon-nitrogenelementtransformation,andsomespeciesofextracellularrespiratorybacteriacaneffectivelyimprovericegrowthandyield.Moreover,landuseandfertilizationpracticescanalsoaffectthediversityandfunctionofextracellularrespiratorybacteria.
Keywords:extracellularrespiratorybacteria;ricesoil;diversity;carbon-nitrogenelementtransformation
一、背景介绍
水稻（OryzasativaL.）是世界上最重要的粮食作物之一，也是亚洲地区最主要的农作物之一。水稻土作为水稻种植的主要土壤类型之一，在水稻生产过程中起着重要的作用。水稻土是一个复杂的生态系统，其中包含了众多的细菌、真菌、植物和动物等生物群落。这些生物群落相互作用，对水稻的生长和产量产生着影响。
胞外呼吸菌是水稻土中的一种重要的细菌群体，它们是一类革兰氏阴性菌，具有良好的生态适应性和代谢多样性。它们可以利用一些有机物质进行代谢，产生外源性电子受体，这些电子受体可以在土壤中起到一定的氧化还原作用，促进有机物质的分解和转化。
水稻土中的胞外呼吸菌对土壤碳氮元素循环过程具有重要的影响。它们可以参与有机物质的分解过程，促进碳、氮等元素的释放，同时也可以参与有机物质和无机物质之间的转化过程，进一步影响土壤生态系统的稳定性和功能。因此，研究水稻土中的胞外呼吸菌多样性及其对碳氮元素转化的影响对于深入了解水稻土生态系统的运作机理具有重要的意义。
二、胞外呼吸菌的分类和多样性
胞外呼吸菌是一类革兰氏阴性菌，目前分为3个不同的界，涵盖大约30个属，可分为三大类：α-、β-和γ-蛋白质，其中α-、β-蛋白质是非真核生物中普遍存在的蛋白质之一，γ-蛋白质则较为罕见。
水稻土中的胞外呼吸菌种类繁多，根据PCR-DGGE分析的结果，水稻土中的胞外呼吸菌多样性与土壤类型、样本来源、土壤pH值等有关，不同区域水稻土中的胞外呼吸菌多样性存在差异。
除了基于分子生物学技术的研究，已经有一些基于菌株分离和鉴定的物种多样性研究。通过分离和鉴定，已经成功地分离出一系列能够参与土壤氮素循环的细菌。例如，据报道已经从水稻土中分离出了可以利用氨基乙酸和门冬氨酸进行代谢的细菌，并从水稻土样品中分离出了一些重要的互芯杆菌属细菌（Brevundimonas），这些细菌具有一定的硝化能力。
三、胞外呼吸菌对碳氮元素转化的影响
胞外呼吸菌参与水稻土中有机物质分解和氮素转化过程，对水稻的生长和产量产生着影响。下面分别就胞外呼吸菌参与水稻土碳元素和氮素来源分解及转化过程的影响进行讨论：
(一)碳元素来源的分解和转化过程
胞外呼吸菌通过代谢有机物质，可以产生一些外源性电子受体，这些电子受体进而可以促进许多土壤中的氧化还原反应，并且加速碳元素来源转化成为可被水稻吸收利