颐和园不同植被区土壤细菌群落特征

【目的】分析颐和园不同植被覆盖条件下的土壤细菌群落多样性和群落结构功能特征,为颐和园土壤生态环境管理提供科学依据。【方法】以颐和园内6类植被覆盖区域(牡丹种植区、宿根花卉区、落叶阔叶林区、针阔叶混交林区、野生灌草丛区和踩踏草坪区)的土壤为研究对象,采用Illumina HiSeq高通量测序技术分析土壤细菌群落组成并进行功能预测。【结果】颐和园土壤样品共获得1 472 561条有效序列,产生7 726个OTUs。土壤细菌中绝对优势类群为酸杆菌门(Acidobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)和芽单胞菌门(Gemmatimonadota)等。土壤细菌群落主坐标分析和FAPROTAX功能预测分析表明,不同植被覆盖区土壤细菌主要类群丰度和功能菌群丰度均表现出显著差异;冗余分析和相关性分析表明,优势类群与环境因子间存在显著的相关关系。【结论】不同植物类群对土壤细菌群落构成、功能和多样性影响显著,踩踏草坪区细菌丰富度和多样性显著低于其他植被覆盖区;土壤环境因子pH值、电导率、全氮和碱解氮是...     

戴云山南坡不同海拔森林土壤优势细菌群落特征及影响因素

  目的  探讨土壤细菌群落在戴云山保护区不同海拔梯度（900 ~ 1 500 m）分布特征,为理解海拔影响森林土壤结构和功能提供理论依据。  方法  基于高通量测序探讨不同海拔土壤细菌群落组成及多样性,并分析环境因子对土壤优势细菌群落结构的影响过程。  结果  （1）随海拔升高,土壤全磷含量总体呈逐渐递减;土壤有效磷含量整体呈单峰模式;土壤全碳和全氮含量呈双峰变化趋势。（2）不同海拔中土壤细菌优势菌门为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门（相对丰度 > 10%）。（3）不同海拔梯度土壤细菌多样性指数如物种数、Chao1指数、Shannon-Wiener多样性指数和ACE指数沿海拔梯度呈先上升后下降的趋势,均在1 100 m处达到峰值,且达到显著水平（P < 0.05）。（4）微生物共现网络分析表明戴云山不同海拔土壤优势细菌群落具有明显模块化结构,关键类群包括变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门和疣微菌门的部分属,其中变形菌门的细菌关键类群最多。  结论  海拔、坡度、pH值、土壤全氮、水解氮和土壤有效磷是驱动不同海拔森林土壤优势细菌群落结构及多样性的主要因子。      

土壤细菌群落组成对有机与无机培肥措施的响应

为揭示旱作区农田土壤细菌群落对有机、无机培肥措施的响应机制,以农田生态系统为研究对象,采用高通量测序技术研究不同培肥措施下土壤细菌群落结构组成、多样性与土壤理化性状间的关系。结果表明:持续8 a的有机、无机培肥显著影响土壤基本理化性状指标,降低土壤碳氮比。所获得的细菌序列46 531条,分属于3 494个土壤细菌OTUs,共分为58门、67纲、143目、271科、639属、435种;但不同有机、无机培肥措施下土壤细菌群落丰富度指数、多样性指数无显著差异。变形菌门(Proteobacteria)相对丰度占35.91%～42.03%,是土壤细菌的优势菌门。化肥配施牛粪、化肥配施羊粪处理下土壤变形菌门(Proteobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)等的相对丰度均与对照间有极显著或显著差异。细菌前10门的相对丰度在化肥配施黄腐酸钾、生物有机肥等低量外源有机碳处理下,两者间无显著差异。低量外源有机碳配施化肥处理下土壤细菌群落组成与对照处理间的相似度较大,而牛粪配施化肥与羊粪配施化肥处理间的土壤菌群结构相似度较高。土壤变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度与土壤pH、土壤碱解氮质量分数呈负相关;第一、二排序轴能分别在累积变量78.67%、97.49%上揭示土壤细菌优势菌门的相对丰度、土壤细菌多样性、丰富度与土壤理化性状间的相互关系。土壤pH和碱解氮是影响酸杆菌门、放线菌门相对丰度高低的主要驱动因子。旱作区中长期有机和无机培肥措施下,外源有机碳输入数量及有机肥类型影响土壤细菌群落结构组成。     

浙江凤阳山不同海拔常绿阔叶林土壤微生物特征

  目的  探明浙江凤阳山地带性植被常绿阔叶林土壤微生物群落特征,明确土壤微生物群落沿海拔梯度的变化规律及影响微生物群落结构和多样性的主要因子。  方法  采集海拔343、765、1 364、1 611 m处土壤样品,利用高通量测序技术,探究土壤微生物群落与海拔的关系。  结果  凤阳山细菌操作分类单元 (OTU)数量多于真菌,中低海拔(343和765 m)共有的OTU数目较多;Chao 1指数随海拔上升呈下降趋势,Shannon指数没有明显的变化规律。在门水平上,细菌群落优势类群为酸杆菌门Acidobacteria (43.77%~51.55%)、变形菌门Proteobacteria (31.18%~35.77%)和放线菌门Actinobacteria (5.24%~7.99%);真菌群落优势类群为担子菌门Basidiomycota (33.16%~67.35%)和子囊菌门Ascomycota(22.98%~46.78%)。相对丰度前10 位的细菌门中,芽单胞菌门Gemmatimonadetes、硝化螺旋菌门Nitrospirae、疣微菌门Verrucomicrobia与海拔呈极显著负相关(P＜0.01)。真菌群落不存在与海拔相关的微生物门,而LefSe线性判别分析结果显示:真菌群落具有更多的差异类群。此外,主坐标分析显示:土壤微生物群落以765 m为界,存在海拔分异性特征,且第1主轴与温度、土壤全磷、土壤全钾、土壤pH显著相关(P＜0.05)。  结论  海拔变化引起了凤阳山土壤微生物群落特征的变化,并且温度是最主要的驱动因子。图5表6参41     

绿肥混播下不同施氮量对水稻产量、土壤碳氮和微生物群落的影响

为探究绿肥混播与氮肥配施对水稻产量、土壤碳氮和微生物群落的影响,明确影响微生物群落结构的主要环境因子,在紫云英与油菜混播的条件下,设置不施氮（CK）、常规施氮（MRN）与减施氮肥常规量20%、40%、60%（MRN1、MRN2、MRN3）共5个处理,测定水稻产量及构成要素、土壤碳组分、土壤氮组分和微生物群落相对丰度,分析碳氮对微生物群落的影响。结果显示：与CK相比,早稻产量增加24.42%~39.23%,晚稻增产19.34%~31.59%,处理MRN1早稻和晚稻的产量最高;与CK相比,MRN1处理的硝态氮、铵态氮、碱解氮含量分别显著高出22.07%、19.05%、11.20%（P<0.05）。土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳的含量随施氮减少而增加;土壤硝态氮和碱解氮含量随施氮量的减少而降低。优势细菌是绿弯菌门、变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、厚壁菌门;增施氮肥增加了细菌群落的均匀度指数。碱解氮、硝态氮、铵态氮与优势菌群呈负相关关系;微生物量氮、易氧化有机碳、可溶性有机碳与优势菌群呈正相关关系;对细菌群落结构影响最大的环境因子是碱解氮、微生物量氮和可溶性有机碳。以上结果表明,绿肥混播与减氮20%提升了水稻产量和土壤无机氮含量,增加了优势细菌群落丰度,有利于稻田减排增效,并维持稻田生态系统稳定。     

短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

pH对花椒根区土壤细菌群落结构的影响

【目的】研究不同pH花椒园土壤细菌群落结构及其与土壤化学性质的关系,为提高土壤质量及促进花椒生长提供依据。【方法】在300 hm~2花椒园中,分别采集低pH区(pH≤5.5)、中pH区(5.5pH6.5)、高pH区(pH≥6.5)的花椒根区土样,利用高通量测序(Illumina HiSeq)技术,分析花椒根区土壤细菌群落的变化,并对细菌群落结构及其与土壤理化性质进行了冗余分析和相关性分析。【结果】细菌16S rRNA基因拷贝数(y)与土壤pH(x)具有很好的拟合关系,拟合曲线为y=0.098 3x+2.997,R~2=0.832 9。高pH区土壤细菌门水平上优势细菌菌群的丰富度和多样性较高,且与pH和C/N具有很强的正相关性。放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)是花椒根区土壤细菌群落的3大优势菌门,占所有菌门的63.1%～75.2%。冗余分析结果显示,土壤pH、C/N、碱解N、有效P和速效K总共解释了83.3%的群落变化,成为了花椒根区土壤细菌群落变化的主控环境因子,影响由大到小依次为pHC/N碱解N有效P速效K。相关性分析表明,花椒根区土壤pH与拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度呈显著负相关关系,与放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)相对丰度呈显著或极显著正相关关系;土壤C/N与放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度呈显著或极显著正相关关系;土壤碱解N与放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度呈显著正相关关系;土壤速效K与变形菌门(Proteobacteria)相对丰度呈显著正相关关系;土壤有效P与蓝藻菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度呈显著正相关关系。【结论】土壤pH、C/N、碱解N、有效P和速效K对细菌群落结构变化的影响较大,土壤pH改变了花椒根区土壤细菌的群落构成和多样性,是决定花椒根区土壤细菌群落多样性的首要因子。     

连作对辽细辛土壤理化性质和根际微生物群落特征的影响

连作障碍是制约辽细辛产业发展的瓶颈问题。为探究连作对辽细辛根际土壤微生物多样性、群落结构以及土壤理化性质的影响,以未种植辽细辛土壤为对照,测定不同种植年限土壤理化性质含量,采用Illumina Miseq测序根际土壤的细菌和真菌群落,分析土壤理化性质与微生物群落特征之间的相互关系。连作辽细辛根际土壤中细菌分属于36个门、46个纲、96个目、161个科、282个属;真菌分属于14个门、38个纲、81个目、136个科、194个属。结果表明,连作使土壤pH值和有机质含量逐年下降,碱解氮、有效磷和速效钾含量先增后降,碱解氮和有效磷含量均显著高于对照。随着连续种植年限的增加,变形菌门和拟杆菌门相对丰度明显增加,放线菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门相对丰度明显降低;粪壳菌纲和孢霉纲为优势真菌菌群,其丰度呈逐年递减趋势。分析结果表明,土壤碱解氮含量与细菌辛普森指数呈显著负相关,碱解氮含量与香农指数呈显著负相关,速效钾含量与真菌香农指数呈显著正相关;在细菌属水平上,有嗜酸菌属、节杆菌属、罗河杆菌属、褚氏杆菌属和Methylovirgula等优势菌属,种植6年后显著高于对照。而Gaiella、诺卡氏菌属、地杆...     

烤烟全生育期覆膜栽培对植烟土壤理化性质及细菌群落结构的影响

【目的】地膜覆盖会改变植烟土壤环境，进而影响土壤微生物群落结构和烤烟的生长发育，本研究旨在探究全生育期覆膜对植烟土壤理化性质和细菌群落结构的影响。【方法】应用 16S rDNA 测序，通过多种分析方法比较不同处理细菌群落结构的差异及多样性，并结合土壤理化性质进行冗余分析（RDA），以求明确土壤理化性质和细菌群落之间的关系。【结果】全生育期覆膜显著提高了烤烟产值量，双色（SY）、黑色（HY）、白色地膜覆盖（BY）处理产量分别较对照（CK）提高 13.33%、18.24%、21.36%；产值较对照提高 20.26%、15.87%、13.28%。同时，覆膜还会提高植烟土壤温度、总钾、总磷、总铁和有效铜含量，降低土壤 pH 值、碱解氮、有效铁、总铜和总锌含量。其中，全磷和有效铜含量增幅最为明显，分别为 3.11%~27.33% 和 4.76%~19.05%，碱解氮、有效铁和全锌含量降幅最为显著，分别为 10.45%~14.50%、3.36%~13.43% 和 7.69%~10.01%。全生育期覆膜对细菌群落丰度有一定抑制作用，对照的丰度指数 Chao 1 显著高于 3 个覆膜处理，且分别较白色、双色、黑色地膜覆盖处理高 14.09%、24.20%、24.81%。冗余分析表明，影响细菌门水平群落结构的主要土壤理化因素是土壤温度、碱解氮、有效铁、总铁、有效铜和总铜含量。白色、双色地膜覆盖处理中存在 3 个共有与对照丰度明显不同的菌属，分别属于变形菌门（Proteobacteria）中的鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae）、伯克霍尔德菌科（Burkholderaceae）和黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）3 个科。【结论】烤烟全生育期覆膜栽培会显著影响植烟土壤理化性质和细菌群落结构，提高烤烟产值量，适宜搭配的地膜颜色为黑白双色膜。     

不同海拔高寒森林凋落物分解过程中土壤微生物群落的变化

为探究高寒森林凋落物分解过程中土壤微生物群落结构的变化,揭示海拔对土壤微生物群落和凋落物分解的影响,本研究于西藏色季拉山3 500～4 300 m海拔梯度开展为期一年的凋落物掩埋实验,结合微生物群落结构变化和不同海拔凋落物降解规律来分析,阐明土壤理化性质、微生物群落结构和凋落物分解的响应关系。结果表明：不同海拔土壤细菌群落组成相对稳定,优势菌门丰度受总氮、碳氮比显著影响（P<0.05）;土壤含水率、碳氮比显著影响真菌优势菌门变化（P<0.05）;细菌和真菌群落的α-多样性指数均受海拔、凋落物降解及二者交互作用的显著影响（P<0.001）。高海拔（4 100和4 300 m）和低海拔（3 500、3 700和3 900 m）土壤微生物群落结构分别具有一定相似性,而不同海拔细菌和真菌共生网络复杂程度差异较大;掩埋1年后,凋落物在不同海拔的降解率为28.2%～45.2%,碳氮比与凋落物降解率呈显著负相关关系（P<0.05）。研究发现,海拔、碳氮比、土壤含水率均对细菌、真菌群落演替和凋落物降解率产生直接或间接的影响,真菌群落较细菌群落对凋落物降解贡献更大。本研究可为色季...     

不同处理梯度污水对细菌群落和酶活性的影响

为寻求适合农村生活污水资源化利用的污水处理梯度,采用室内盆栽试验,设计生活污水原水、厌氧出水、接触氧化出水和尾水等4种污水处理梯度对茭白和水稻进行灌溉,研究不同处理梯度的生活污水对土壤细菌群落结构和酶活性的影响。结果表明:不同处理梯度的污水灌溉对土壤细菌群落多样性影响不显著,减少施肥有利于细菌群落多样性的增加;污水灌溉对土壤细菌门水平上的优势种影响较大,污水处理梯度与变形菌门具有正相关关系,与对照(清水)相比,土壤中放线菌门相对丰度提高16.74%～95.90%,酸杆菌门相对丰度降低9.57%～47.38%;污水灌溉对碱性磷酸酶和蔗糖酶活性具有促进作用,提高率为11.67%～55.60%和11.36%～156.66%;不施肥土壤中脲酶活性提高10.45%～25.88%,施肥土壤中接触氧化出水使脲酶活性降低25.84%,其他处理对施肥土壤脲酶活性无显著影响;在同一灌溉条件下,减少施肥有利于土壤酶活性提高。研究表明,肥料对土壤细菌群落结构和酶活性具有显著影响,不同处理梯度污水对土壤细菌多样性无显著性影响,但显著影响了土壤酶活性和细菌在门水平优势种的相对丰度。     

不同农用酵素的微生物多样性和群落结构

为分析不同农用酵素的微生物多样性和群落组成,利用高通量测序技术,比较分析了5种菌剂（岛本酵素菌等）、8种液态农用酵素（玉米、蓖麻、黄蒿、木麻黄、青蒿、荆条等秸秆为原材料）、7种固态农用酵素（荆条、黄蒿、青蒿、玉米、鬼针草等秸秆为原材料）的细菌和真菌多样性以及其群落组成。结果表明,岛本酵素菌细菌和真菌的OTU数量分别为292和54;在液态农用酵素中,细菌的OTUs数量为61~467,真菌OTU数量为7~44,由于原材料差异,不同酵素的细菌和真菌群落组成差异较大;固态农用酵素具有较多的OTUs（细菌1 015~1 474,真菌58~93）,显著高于菌剂和液态农用酵素;其中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroides）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度分别为26.0%~47.5%、9.4%~33.3%、10.7%~28.6%,为细菌群落组成中的优势菌门;真菌群落组成上的优势菌门为子囊菌门（Ascomycetes）。综上所述,微生物群落多样性和组成因剂型和材料的不同存在差异,影响程度为剂型>材料,多样性表现为固态>液态。     

连续施用改性生物质炭对镉铅土壤修复效果及其对微生物群落结构的影响

为探究磷酸改性生物质炭对石灰性污染土壤重金属的稳定效果及对微生物群落结构的影响,于2015—2019年选择豫北某地污染农田土壤开展连续5a的定位试验。研究选用磷酸改性稻壳生物质炭为土壤调理剂,设置土壤调理剂不同年限的连续施用处理,分析土壤有效态镉、铅含量及小麦籽粒镉、铅含量,以探究调理剂钝化效果的持续性,借助高通量测序...     

卵孢长根菇不同生长期覆土层微生物群落结构多样性分析

【目的】探究卵孢长根菇不同生长期覆土层微生物群落结构多样性及木霉病害对微生物群落的影响,为长根菇的高产稳产提供理论依据。【方法】采用Illumina高通量测序技术,研究长根菇不同生长阶段(覆土时、现蕾期、采收期、发病期、转潮期)覆土层微生物群落结构组成及其多样性,并利用冗余分析技术分析研究微生物菌群与土壤理化因子的相关性。【结果】从覆土样品中共获得操作分类单元(OTUs)4581个,细菌和真菌OTUs分别为3650个和931个。不同生长阶段土壤的细菌优势菌群存在较大差异,覆土时和采收期的最优势属为广义伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia),现蕾期、发病期、转潮期的最优势属的分别为罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)、西地西菌属(Cedecea)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)。覆工至采收的前3个生长期的最优势真菌属为镰刀菌属(Fusarium),其余生长期则为木霉属(Trichoderma)。木霉病害发病期土壤层微生物菌群结构发生较大变化,微生物数量和丰度均低于其他期;采收期土壤的细菌多样性最高,转潮期真菌多样性最高。冗余分析结果表明,覆土层中速效氮和速效钾与细菌在属水平上有显著正相关(P<0.05,下同);有效磷与真菌属水平菌群显著正相关。土壤有机质与覆土时土壤微生物群落呈正相关;速效氮、有效磷、速效钾和pH则与转潮期土壤微生物群落呈正相关。【结论】不同生长阶段覆土层土壤真菌物种数量在采收期达最大值,细菌物种数量则随着长根菇的生长而不断下降。木霉病害的发生对土壤微生物种类和丰度均有显著抑制作用,同时大量消耗土壤的营养元素,降低pH。     

不同稻田共作模式对土壤细菌群落结构的影响

为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、龙虾共作稻田(SDLXZ)和稻田单作(SDKBZ)的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及群落结构分析。结果表明,稻田土壤的主要优势菌门是变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门。SDHXZ和SDLXZ中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度均高于SDKBZ。优势属中硫化菌属的相对丰度在SDHXZ和SDLXZ中均高于SDKBZ。土壤中氨氮含量是主要菌属的第一影响因子。SDHXZ的Ace指数和Shannon指数均高于SDKBZ。主成分分析结果显示,SDHXZ和SDLXZ与SDKBZ土壤细菌群落构成有一定差异。初步揭示了河蟹和龙虾的引入改变稻田土壤细菌群落的结构,尤其是河蟹的引入增加了稻田土壤细菌群落多样性,丰富了细菌群落组成,进一步扩大了优势菌门和优势菌属的相对丰度。     

甘蓝、菜豆和玉米不同轮作组合对淡褐土细菌群落和作物产量的影响

为研究不同连作、轮作组合对土壤细菌群落和作物产量的影响,选择北方旱地常见种植作物甘蓝(C)、菜豆(B)和玉米(M),以3种作物轮作下甘蓝-玉米-甘蓝(CMC)、菜豆-玉米-甘蓝(BMC)、甘蓝-甘蓝-甘蓝(CCC)、甘蓝-玉米-菜豆(CMB)、菜豆-玉米-菜豆(BMB)、菜豆-菜豆-菜豆(BBB)、甘蓝-甘蓝-玉米(CCM)、甘蓝-菜豆-玉米(CBM)、菜豆-菜豆-玉米(BBM)、菜豆-甘蓝-玉米(BCM)共10种轮作组合为对象,利用IlluminaHiSeq高通量测序平台,基于16S rRNA基因序列扩增子测序,研究10种轮作模式下耕层土壤细菌群落结构和多样性的变化,分析其不同变化对作物产量的影响。结果表明:各处理间细菌OTU数目差异较小,丰富度间没有差异;前茬种植作物为甘蓝时,CCC处理特有OTU数为2,BMC处理特有OTU数为1;前茬种植作物为菜豆时,BBB处理无特有OTU,CMB处理轮作特有OTU数为1;前茬种植作物为玉米时,CCM、CBM、BCM处理均有1个特有OTU。BCM处理的土壤细菌丰富度指数(Ace指数和Chao1指数)显著低于CCC处理,但CCC、BCM处理与其余处理间无显著差异;与CCC处理相比,BCM处理的Ace指数降低了2.6%,Chao1指数降低了2.5%。CMC、BMC、CCC、BMB、CCM、BBM处理的土壤细菌多样性指数(Shannon指数)较CBM处理显著提高了3.3%~3.6%。与连作相比,CBM处理土壤细菌相对丰度和群落结构变化最大,BCM处理次之;与CCC处理相比,轮作能够降低土壤细菌丰富度和土壤细菌多样性。CMB和BMB处理细菌优势门(相对丰度>10%)为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),其余处理细菌优势门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门(Firmicutes);各处理相对丰度最大的门是变形菌门(25.0%~31.1%)。与连作相比,CBM处理显著降低酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门相对丰度,显著提高拟杆菌门相对丰度。属水平相对丰度聚类热图显示,CMC、BBB、CCM处理与BMC、BBM、BCM处理土壤细菌群落相似性较高,CCC、CMB、BMB处理与CMC、BMC、BBB、CCM、BBM、BCM处理群落相似性次之,CBM处理与其余9种处理细菌群落差异最大。前茬种植作物相同时,各处理产量均无显著差异,其中CMC、BMB、BBM处理产量最高。综合而言,菜豆-菜豆-玉米为最优轮作组合。     

连作对云南典型烟区植烟土壤细菌群落多样性的影响

为阐明连作对植烟土壤细菌群落的影响,采用MiSeq高通量测序技术对云南省曲靖市、红河州、文山州3个典型烟区连作0、2、4、8年及以上的烟田土壤细菌进行16S rDNA V3～V4区域测序,并结合土壤化学指标分析连作对烟田土壤细菌群落结构的影响.结果 表明:随连作年限的延长,土壤特有细菌数、细菌群落丰度和多样性在曲靖烟区整体呈递增趋势,红河烟区呈递减趋势,文山烟区特有细菌数呈先下降后上升趋势,细菌群落丰度及多样性则呈递增趋势.在门水平上,3个生态产区连作土壤所获得的有效序列涵盖了94.32％～99.31％的细菌类群,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Protecobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)是主要的优势类群(相对丰度>4.0％),随连作年限的延长,不同生态区优势菌门相对丰度和多样性存在时间和空间异质性.连作植烟土壤pH值、速效钾、有机质、有效磷含量与细菌群落分布显著相关.研究表明,随着连作年限的延长,土壤细菌群落发生不同程度的结构性变化,在连作烟田土壤改良时加强土壤pH值和有效磷含量调控是关键.研究结果为云南典型烟区通过构建差异化的土壤微生物区系和理化环境以消减连作障碍提供了理论依据.     

不同种植模式对桑园土壤肥力和土壤细菌群落结构的影响

【目的】揭示间作下桑园土壤肥力、土壤微生物结构、多样性之间的关系,为改进桑园间套作模式和桑园培肥管理提供参考。【方法】以桑树净作为对照(CK),设桑树间作大豆(MSS)、桑树间作花生(MPP)和桑树间作甘薯(MST)3个间作模式,开展2年田间试验,分析4种种植模式下桑园土壤理化性状、细菌多样性指数和群落结构特征。【结果】土壤养分含量、OTU数量、α多样性指数和土壤细菌群落结构均随种植模式而变化。与CK相比,间作显著改变了土壤pH、速效钾含量,提高了土壤有机质、全磷和有效磷含量。α多样性分析结果表明,间作桑园土壤中细菌OTU数量及ACE、Chao1、Simpson指数均高于CK,其中间作处理的ACE指数与CK差异显著(P<0.05)。高通量测序分析结果表明,种植模式影响桑园土壤中大于1%的优势细菌门数量,在丰度前10的细菌门类中,变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单孢菌门(Gemmatimonadetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)是间作土壤中的优势种群,相对丰度之和在62.32%~71.27%;在属水平上,鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)、Uncultured_bacterium_f_SC-I-84、Uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、酸微菌(Ilumatobacter)、硝化螺旋菌(Nitrospira)、JGI_0001001-H03、砂壤土杆菌(Ramlibacter)和黄色土源菌(Flavisolibacter)是间作土壤的优势细菌属,较CK分别高60.9%、50.0%、19.1%、17.9%、11.3%、25.0%、50.5%和45.6%。此外,各模式下土壤细菌属群落相对丰度与土壤养分含量存在一定的相关关系。【结论】不同桑园间作模式显著改变了桑园土壤pH及碱解氮和速效钾含量,并影响桑园土壤中优势细菌分类水平组成(门、属)和优势细菌的相对丰度,改变了细菌群落结构和丰富度;发展桑园间作大豆和花生有利于改良土壤理化性状,提高土壤细菌多样性,维护桑园土壤肥力。