城市濕地公園不同含水量的土壤中,細菌等微生物含量會有什么差異?本實驗以念壇公園(北京市大興區新城濱河森林公園北園區)為例,通過對公園內濕地不同區域的土樣進行適當采樣、處理、科學測定,以探究其中細菌等微生物數量的差異。
瓊脂、氯化鈉、酵母浸出粉、蛋白胨(dòng)、蒸餾水、涂布器、封口膜、酒精燈、錐形瓶、皮筋、一次性無菌培養皿、移液槍及槍頭

分別對念壇公園靠近水域的土壤及遠離水域的土壤進行取樣。由于絕大多數細菌等微生物分布在距地表3~8厘米深的土壤層中,因此,在取樣時要適度鏟去表層土。


1.制備土壤樣液 兩種土壤樣品分別稱取10克,置于90毫升無菌水(經滅菌處理后的蒸餾水)中,充分搖勻,得到土壤樣液,分別標記為“遠”“近”。
2.對土壤樣液進行梯度稀釋 將土壤樣液靜置,吸取100微升的上清液置于900微升的無菌水中,獲得10倍稀釋的土壤樣品稀釋液。從該稀釋液中取100微升,再置于900微升的無菌水中,獲得1x102倍稀釋的土壤樣品稀釋液。隨后步驟以此類推,得到1x104、1x105和1x106倍稀釋的土壤樣品稀釋液(這些濃度的稀釋液菌落較為客觀,且易計數)。

1.制備培養基并滅菌 制作培養基:蛋白胨(蛋白質可溶性水解產物的通稱,是培養基的常用氮源)10克、酵母提取物5克、氯化鈉10克、瓊脂粉15~20克、蒸餾水適量(不超過1000毫升)。將該混合物加熱,溶化成透明狀態,定容至1000毫升,分裝進不同的錐形瓶中。將錐形瓶包上封口膜,用皮筋勒緊,再放入高壓蒸汽滅菌鍋中,與兩個300毫升空的錐形瓶、300毫升蒸餾水等一起在壓力100千帕、溫度121攝氏度的條件下滅菌15~30分鐘。
注:本步驟也可按比例縮減用量,不經加熱,直接置于錐形瓶中定容。

2.倒平板并涂布接種(在超凈工作臺內操作)待培養基冷卻至不燙手時,在將培養基倒至一次性無菌培養皿中。分別吸取100微升的1x104、1x105和1x106倍稀釋的土壤樣品稀釋液,置于培養皿中,用涂布器涂布均勻。
注:涂布器應浸泡于酒精中,使用前需將其放在火焰上灼燒,待酒精燃盡、冷卻后,用涂布器將菌液涂均勻。

3.培養 將已經接種好細菌等微生物的培養基倒置(防止水滴落入平板引起雜菌污染)于30~37攝氏度的培養箱內培養1~2天,觀測實驗結果,過程中請勿打開。因菌種生長速度有差異,也可在室內定時追蹤觀測結果。
分別在第2天、第3天、第4天進行觀察,發現靠近水域的土壤中細菌等微生物的種類和數量遠高于遠離水域的土壤。土壤中細菌等微生物的數量龐大,其種類與數量受多種因素的影響。距離水域較近的地方,有水分含量較高、營養物質較為豐富、氧氣的擴散相對較慢、溫度變化較為緩和等特點,這一切因素都更有利于微生物的生長。

我們對微生物“繁華都市”的探索之旅并未結束,在此留下兩個思考問題供大家深入探究:一、不同季節交替輪轉,土壤中的細菌等微生物又會呈現怎樣不同的風貌?是春日復蘇的蓬勃,還是冬日蟄伏的寧靜?二、除了文中提及的因素,還會有哪些神秘力量在影響著微生物們的“生活”?是未曾留意的土壤酸堿度,還是微妙的動植物共生關系?希望這些問題能如星星之火,點燃大家繼續探索的熱情。
(責任編輯 / 牛一名 美術編輯 / 周游)