耕作方式对农田土壤微生物功能多样性的影响

通过种植前对土壤进行不同耕作处理试验,探讨不同耕作方式对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响。采用Biolog-ECO微平板检测法,研究了撂荒、翻耕、免耕和旋耕4种不同耕作方式下土壤微生物碳源代谢的多样性变化特征。结果表明：在168 h培养期内,撂荒和免耕处理下AWCD值明显高于翻耕和旋耕处理;免耕条件下微生物功能多样性指数、优势度指数和丰富度指数与撂荒条件相似,而进行翻耕和旋耕后,三指标均显著下降。土壤微生物群落主成分分析和聚类分析结果显示,免耕条件下,土壤微生物具有接近于撂荒处理的碳源代谢模式和代谢能力,翻耕和旋耕则差异较大。分析试验结果,不同耕作方式对土壤微生物群落代谢和功能多样性产生较显著影响,免耕对其具有较好的保护作用。     

小麦-玉米轮作一体化保护栽培期间土壤微生物群落变化

以不同保护栽培方式和不同种植年限间小麦-玉米根际土壤为研究对象,对土壤微生物细菌、真菌、放线菌数量和多样性进行分析。采用微生物平板分离计数,SPSS统计学软件分析小麦玉米不同时期及5年间多样性指数变化。结果表明：小麦玉米轮作根际微生物数量变化与他们生长发育呈正相关,一体化保护栽培结果显示翻耕有利于增加细菌和放线菌数量,旋耕真菌数量显著增加,深松有利于减少真菌数量,覆盖秸秆有助于微生物数量的增加。微生物多样性指数受到小麦玉米长期轮作影响,导致微生物群落不均逐渐减少,但在轮作第5年小麦拔节期和玉米苗期微生物多样性指数升高。     

微生物菌肥作用下荒漠土壤微生物群落结构和功能研究

为了探究施用微滴灌生物菌肥后对土壤的影响,笔者以经过微滴灌菌肥处理、种植棉花的荒漠土壤为研究对象,采用常规的稀释平板法和Biolog-Eco微平板反应系统研究了4种不同浓度的微生物菌剂(A、R、G、K)对荒漠土壤微生物群落结构及功能多样性的影响。结果表明,各处理组的土壤中的微生物数量关系为：细菌＞真菌＞放线菌;相比对照组,处理组AWCD提高了3.7%~25.6%,并且AWCD、Shannon指数(H’)、Simpson指数(D)与有机质、全氮、可溶性磷、全钾等的含量呈现显著的正相关;不同种类的微生物菌肥影响了不同土壤中微生物群落间的代谢特征,通过主成分分析表明碳水化合物类碳源是这种变化重要指示指标。本试验结果可为微滴灌微生物肥料的使用效果以及荒漠土壤微生物群落结构评价提供一定的参考。     

浅谈分子生物学在农田土壤微生物多样性研究中的应用

随着人们对微生物研究的深入,传统的农田土壤微生物分离培养与鉴定方式逐渐暴露出问题,很难满足深入了解微生物的生态学特性与多样性的需求。研究农田土壤多样性的过程中应用分子生物学,不仅能获取农田土壤微生物群落的更多相关信息,还可以解决传统研究方式无法培养农田土壤微生物的问题。阐述了农田土壤微生物多样性的定义,介绍了研究农田土壤微生物多样性的重要意义,对分子生物学在农田土壤微生物多样性研究中的应用进行了具体分析,希望为分子生物学在农田土壤微生物多样性研究中的应用提供借鉴。     

转ScMV-CP基因甘蔗对根际土壤酶活性及微生物的影响

【研究目的】转ScMV-CP基因甘蔗对根际土壤酶活性和微生物的影响。【方法】利用BIOLOG Ecoplate? 微平板(BIOLOG Inc., USA)结合微生物的平板培养及相关的土壤酶活性分析。【结果】结果表明：转基因甘蔗显著(p<0.05)降低了土壤脱氢酶的活性，提高了土壤的纤维素酶、蛋白酶和脲酶活性(p<0.01)，而对蔗糖酶和磷酸单脂酶没有影响；转基因甘蔗显著增加了根际土壤可培养的细菌和真菌数量（CFUs），但对放线菌影响很小。转基因甘蔗并没有增加土壤中对卡那抗性的微生物数量（CFUs）；BIOLOG Ecoplate研究表明转基因甘蔗稍微提高了根际土壤细菌的代谢活力，细菌多样性分析表明，根际土壤细菌的Simpson指数(D’)、Shannon-Wiener指数(H’)、细菌生理群分布的均匀度、Mclntosh指数(DMc)差异不明显。【结论】转基因甘蔗对根际土壤酶和土壤微生物有一定影响，但没有增加对卡那抗性的微生物数量（CFUs）；BIOLOG实验未发现转基因甘蔗对土壤细菌的多样性有影响。     

微生物生物技术在现代农业体系中的生态意义

在农业生态系统中,微生物有利于生态系统中养分循环,增加植物抗性,提高农作物对营养吸收,并改善土壤结构。保护微生物资源,维持微生物多样性,需要对微生物多样性进行评价。目前微生物多样性评价方法主要包括传统的微生物培养法、生物标记法、BIOLOG微平板分析方法和分子生物技术。在现代农业的进程中,利用微生物生物技术研制的微生物农药、微生物化肥、微生物饲料、微生物食品和微生物能源在农业上已开始应用。在未来,微生物生物技术在新品种培育、解决能源短缺和减少环境污染方面将会发挥越来越重要的作用。     

利用根箱法解析转双价（Bt + CpTI）基因棉花对土壤微生物数量及细菌多样性的影响

 利用根箱法对棉花根部土壤进行分区采集,并采用传统平板培养和DGGE克隆测序技术相结合的方法,对转双价基因棉和常规棉3个生长时期(播种后40 d、50 d和60 d)不同根区土壤细菌、放线菌和真菌数量及细菌多样性进行对比分析。平板培养结果表明,与常规棉相比,转双价基因棉S1根区土壤细菌、放线菌的数量显著降低,而S2根区土壤细菌、放线菌、真菌和S3根区土壤细菌、真菌的数量显著增加(P＜0.05);DGGE图谱分析表明,在棉花生长的3个时期内,转双价基因棉和常规棉根区土壤细菌多样性指数、均匀度和条带数均无显著差异(P＞0.05),2种棉花处理间有着很强的相似性,不受转双价基因棉种植的影响。转双价基因棉种植仅改变了根区土壤可培养微生物数量,对细菌多样性无显著影响。     

草木灰对烤烟根际土壤微生物群落结构及功能多样性的影响

施用草木灰旨在改善土壤微生物群落结构,减少由土壤自身衰退而引发的土传病害,更好的维持土壤生态系统的平衡。通过田间小区试验,采用平板培养法和BIOLOG技术研究施用草木灰对烤烟根际土壤微生物数量和功能多样性的影响。研究结果表明:施用草木灰显著增加了烤烟根际细菌、放线菌和微生物总量(P0.05),真菌数量虽略有降低但差异并不明显;移栽后35、55、75天的3个时间段均有一致规律。同时,上述3个时间段烤烟根际微生物群落碳源利用率(AWCD)和对6类碳源的利用程度也以施用草木灰处理显著高于对照。施用草木灰后,烟株各时期根际土壤微生物群落Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)(P0.05)均有所提高,其中移栽后35天时差异显著。根际微生物群落的PCA分析表明,增施草木灰处理和对照在主成分坐标体系中差异十分明显,草木灰处理集中在第1主成分正方向,而未施用的对照则集中在第1主成分负方向,表明土壤微生物功能多样性差异显著。上述说明增施草木灰在改善烟株根际土壤微生物群落结构及功能多样性方面有明显效果。     

草木灰对烤烟根际土壤微生物群落结构及代谢功能多样性的影响

施用草木灰旨在改善土壤微生物群落结构，减少由土壤自身衰退而引发的土传病害，更好的维持土壤生态系统的平衡。通过田间小区试验，采用平板培养法和BIOLOG技术研究施用草木灰对烤烟根际土壤微生物数量和功能多样性的影响。研究结果表明：施用草木灰显著增加了烤烟根际细菌、放线菌和微生物总量(P＜0.05)，真菌数量虽略有降低但差异并不明显；移栽后35、55、75天的3个时间段均有一致规律。同时，上述3个时间段烤烟根际微生物群落碳源利用率(AWCD)和对6类碳源的利用程度也以施用草木灰处理显著高于对照。施用草木灰后，烟株各时期根际土壤微生物群落Shannon 指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)(P＜0.05)均有所提高，其中移栽后35天时差异显著。根际微生物群落的PCA分析表明，增施草木灰处理和对照在主成分坐标体系中差异十分明显，草木灰处理集中在第1主成分正方向，而未施用的对照则集中在第1主成分负方向，表明土壤微生物功能多样性差异显著。上述说明增施草木灰在改善烟株根际土壤微生物群落结构及功能多样性方面有明显效果。     

植物对土壤微生物多样性的影响研究进展

土壤微生物是植物-土壤系统中比较活跃的组成成分,土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性,对植被的生长发育和群落结构的演替具有重要作用。本文通过植物类型、植物多样性、植物不同生长发育阶段、同一植物不同基因型、植物根系分泌物和外来植物入侵对土壤微生物多样性的影响分析,探讨植物和土壤微生物多样性之间的内在联系,为植物保护和农业可持续发展研究提供参考。     

耕作方式对燕麦田土壤微生物群落多样性的影响

为探究不同耕作方式对燕麦田土壤微生物群落多样性的影响,丰富土壤微生物的种类与数量,设置机械免耕和传统翻耕2种耕作方式,分别于燕麦拔节期和灌浆期取0~20cm土壤样品,用16S rRNA测序技术和ITS测序技术分别对土壤细菌和真菌进行测序,分析微生物群落多样性与差异性。结果表明,在免耕处理下,土壤微生物的种类更多,丰度更高。优势度分析显示,真菌优势菌门为子囊菌门和担子菌门;细菌优势菌门为放线菌门、变形菌门和酸杆菌门。因此,免耕处理较传统翻耕处理提高了土壤微生物多样性,为燕麦田耕作方式的选择提供理论依据。     

盐碱土壤放线菌的资源分布、新物种资源及分离方法研究概况

盐碱土壤放线菌抗逆能力强，是一种存在于高盐高碱区域中的极端微生物，其特殊的生理机制和代谢产物的多样性广受各领域的关注。为了更有效地挖掘盐碱土壤放线菌资源及其功能基因，充分了解盐碱土壤放线菌物种的多样性，选择最适分离方法至关重要。笔者综述了中国盐碱土壤放线菌的地理分布和资源多样性，统计并总结2000—2021年盐碱土壤放线菌新物种的情况，整理归纳盐碱土壤放线菌的主要分离筛选方法，并对之后的研究工作提出展望。     

土壤环境基准的研究和展望

土壤环境基准是土壤环境质量标准制定的基础,可以对土壤环境风险进行评价。本研究对国内外近25年内土壤环境基准研究状况进行总结归纳,分析不同国家在基准推导时的差异,以及国内土壤环境基准制定所采用方法的优缺点。通过对比发现,国内现阶段基准制定大多数是通过土壤植物和土壤动物等受试物种对重金属的敏感性变化,或收集大量土壤背景值等方法来推导。与国外基准相比后还存在不足,没有统一的基准制定方法、所需保护对象不明确且在制定时考虑的生态受体类型不够完善。今后在基准制定种还需加强不同区域土壤差异性研究、规范基准制定方法并进一步完善毒理学数据库,为土壤环境质量标准的修订提供参考。     

三江平原农田土壤动物组成与结构分析

摘 要：土壤动物是农田生态系统的重要组成部分,在农田生态系统的能量流动与物质循环过程中起着重要的作用。三江平原农田主要分布于草甸土,黑土,白浆土,沼泽土,从生态地理学角度出发,通过野外取样与室内实验结合对三江平原农田4个代表性土类的土壤动物进行了系统调查和分类鉴定。共获得土壤动物7031只,51类,隶属于4门7纲16目39科,其中优势类群3类,常见类群8类,稀有类群40类。各样地大、中小型土壤动物的数量和种类组成存在差异,草甸土大型土壤动物的数量和种类最多,白浆土的大、中小型土壤动物的数量和种类都是最少。在多样性分析中,大型土壤动物多样性指数大小为沼泽土＞草甸土＞黑土＞白浆土,与丰富度指数和均匀性指数呈正相关,与优势度指数呈负相关;中小型土壤动物多样性各指数间没有显著的相关性。四个土类间土壤动物的相似程度均较高,大多为中等相似,只有沼泽土和草甸土为极相似。     

高效玉米秸秆降解菌复合系的构建

依据秸秆降解所需的酶系及微生物之间的协调性,通过增加菌种多样性,实现秸秆降解菌剂的高效稳定;首先采用驯化和分离纯化的方法,得到不同的天然菌群和单菌株,然后将其进行有效的组配和限制性继代培养,以构建秸秆降解复合菌剂。结果表明,通过单菌种组配,得到由纤维素降解菌Y11-4和X2、木质素降解菌L3、酵母菌J6组成的秸秆降解率最高的菌种组合:Y11-4+X2+L3+J6。以秸秆为唯一碳源进行限制性继代培养,依据pH恒定,得到5种分别来自腐烂秸秆、森林土、菜园土、竹林土及麦田土的驯化系。通过菌系组配,得到了一个来源于森林土、竹林土和腐烂秸秆的驯化系组合,其秸秆降解率为38.3%。进一步将驯化系组合与单菌株组合复配并限制性继代培养,得到的秸秆降解复合菌剂在14天内秸秆降解率达到45.7%。结果表明,通过增加菌种多样性和继代培养构建秸秆降解复合菌剂是行之有效的方法。     

土壤动物群落多样性对3种种植模式的响应研究

为合理筛选适宜种植模式,维持农业的可持续发展提供参考。采用手捡法和改进的Tullgren干漏斗法,测定休闲轮作（FRCs）、稻菜轮作（RVCs）、蔬菜连作（VCCs）3种种植模式下,土壤动物群落组成及多样性进行研究。结果表明,3个处理样点共获得各类土壤动物526只,经鉴定有3门9纲14目。与VCCs、FRCs处理相比,RVCs处理条件下引发了一些类群的发生与消长,造成了部分类群的缺失,形成了不同的优势类群。土壤动物数量0~15 cm土层均多于15~30 cm土层,分别较15~30 cm土层多出15.7%、86.6%和110.0%。RVCs处理Shannon-Weiner指数(H)、Pielou均匀性指数(E)、Simpson优势度指数(C)均为最大,且0~15 cm土层高于15~30 cm土层。土壤动物类群的相似性综合分析表明,VCCs处理与FRCs处理类群的相似性系数较高,与RVCs处理类群的相似性系数较小。     

气候变化背景下土壤微生物与植物物种多样性关联分析

气温升高和大气氮沉降是全球气候变化的两种重要情景,其变化将导致植物物种多样性和土壤微生物多样性的改变。对植物物种多样性而言,气候变暖和大气氮沉降增加对其影响表现为直接影响(通过改变植物物候期、影响植物分布及群落组成)和间接影响(通过影响植物生长的环境因子和土壤理化性质)。对土壤微生物多样性而言,气候变暖和大气氮沉降主要改变微生物的土壤环境、微生物种类和数量,直接或间接地影响其多样性。此外,在对全球变暖和氮沉降的响应方面,植物物种多样性和微生物多样性存在关联,即全球变暖和氮沉降通过改变植物物种多样性而影响土壤微生物多样性,微生物也将通过种间关系反作用于植物物种多样性。本文根据气候变化对栖息地环境的影响,选择温度和大气氮沉降这两种指标,探讨植物物种多样性和土壤微生物多样性对气候变化的响应,分析植物物种多样性和土壤微生物多样性之间的内在关联,旨在为植物和微生物多样性保护提供参考。     

植物覆盖对蕉园土壤微生物群落功能多样性的影响

蕉园地表裸露造成土壤肥力下降是阻碍香蕉产业可持续发展的重要因素之一。植物覆盖是缓解蕉园土壤肥力下降的有效措施,土壤微生物群落功能多样性能够敏感反应土壤的质量变化,是土壤质量变化的重要衡量指标。本研究以香蕉园常规种植方式（行间地表裸露）为对照,以行间自然生杂草覆盖和人工种植大翼豆[Macroptilium atropurpureum (DC.) Urb.]覆盖为处理,利用微生物Biolog鉴定技术研究植物覆盖措施对蕉园土壤微生物功能多样性的影响。结果表明：不同植物覆盖处理下,蕉园土壤微生物对碳源的利用能力有显著差异,结果表现为大翼豆覆盖(CP)>自然生杂草覆盖(NW)>无覆盖(CK)。与行间地表裸露对比,植物覆盖显著(P<0.05)提高了蕉园土壤微生物的Richness Index、Shannon-Wiener和Simpson指数;蕉园土壤微生物对糖类、氨基酸类和羧酸类的利用率高,其中自然生杂草覆盖下土壤微生物偏向利用羧酸类碳源,大翼豆覆盖土壤微生物偏向利用糖类及氨基酸类碳源。不同覆盖植物对土壤微生物功能多样性影响差异显著,大翼豆覆盖较自然生杂草更能改善土壤微生物群落多样性,在蕉园裸露行间人工种植大翼豆的方法可有效减轻土壤退化程度,以植物多样性促进土壤微生物多样性的提高,可促进香蕉园土壤健康可持续利用。     

不同施肥处理对杨树林地土壤微生物群落的影响

土壤微生物多样性是提高人工林土壤生产力的重要因素之一，由于杨树二代林土壤退化严重，为了提高退化土地的土壤微生物多样性，找出合适的肥料配比方案，以安徽北方5年生杨树二代林为研究对象，进行连续4年的施肥试验后，采集土壤样品，采用高通量测序技术分析不同施肥处理杨树林地土壤微生物群落变化特征，并与环境因子进行RDA分析。结果表明：杨树二代林中，占优势细菌属的有MND1、Gaiella、小梨形菌属(Pirellula)及RB41，土壤表层施肥和未施肥土壤细菌菌属差异显著。蜡蚧菌属(Lecanicillium)、被孢霉属(Mortierella)及镰刀菌属(Fusarium) 3种菌属为真菌优势菌属，真菌群落在土层中分布相关性较小。施用氮肥250 g/株、磷肥500 g/株、有机肥500 g/株及土壤改良生物菌肥200 g/株和氮肥125 g/株、磷肥500 g/株、钾肥75 g/株及土壤改良生物菌肥100 g/株其表层土壤的细菌分布较均匀且多样性较高，这两种施肥方案适合改善林地表层土壤细菌群落多样性。施用氮肥500 g/株、钾肥75 g/株、有机肥500 g/株及土壤改良生物菌肥150 g/株和...