不同施肥措施对饲用燕麦土壤细菌群落多样性的影响

为探讨不同施肥处理下燕麦根际土壤细菌群落多样性的差异，设置不施肥（CK）、仅施用商用化肥（T2）和商用化肥与有机肥分别按照9∶1(T3)、8∶2(T4)、7∶3(T5)、6∶4(T6)和5∶5(T7)的比例配施共7个处理，研究不同处理对土壤养分状况和细菌群落多样性的影响。结果表明，与CK相比，无机-有机肥料配施时，土壤有效钾和有效磷含量明显提高，可溶解性盐含量显著降低，其中T4处理的燕麦生物量最高。在门水平上，7个处理的土壤细菌样品共获得28个类群，使用线性判别分析效应大小对各处理进行比较，发现T4、T5处理中的优势菌群更有利于土壤正向演替和植物生长。不同环境因素变化对不同微生物菌群的影响不同，冗余分析（redundancy analysis,RDA）表明土壤全氮、有效磷、有机碳和有机钾含量对细菌群落有显著影响。综合分析表明，T4处理的土壤化学特性和优势菌群更有利于土壤和植物可持续生产。     

深圳市3种不同林分丘陵林地土壤细菌群落特征

【目的】揭示不同恢复模式下林地土壤细菌群落环境的作用机理。【方法】利用高通量测序技术，通过南亚热带丘陵土沉香林(Aquilaria sinensis)、马占相思林(Acacia mangium)和天然次生林地土壤细菌群落组成及多样性，分析土壤理化性质与优势菌群的关系。【结果】(1)在不同林分土壤细菌分类研究中，土沉香林、马占相思林、次生林土壤细菌分别有44、32和35个门。3种林分土壤细菌组成较为相似，优势细菌菌群均为变形菌门(Proteobacteria)和醋酸菌门(Acidobacteria),相对丰度均>1%的群落均为放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和浮霉菌门(Planctomycetes)。(2)在不同林分土壤细菌α-多样性分析中，次生林土壤Chao1指数最高，表示该土壤中细菌群落数量最高，土沉香林土壤Shannon指数最高，表示该土壤中细菌多样性高。(3)在不同林分土壤细菌β-多样性分析中，土沉香林和马占相思林土壤细菌群落结构具有差异性，而次生林与前二者土壤细菌结构相似。(4)在不同林分土壤RDA冗余分析中，变形菌群和...     

污灌区重金属污染及其在水稻体内的积累的研究

通过对沈抚灌区李石开发区水稻田土壤-水稻系统重金属含量测定以达到监测灌区污染状况的目的;分别对污水灌溉区(A区)和井水灌溉区(B区)按梅花布点法分别布设5个测点, 采用原子吸收分光光度法对其土壤和水稻中的Hg、Cd、Pb、Cu等重金属的含量进行了分析测定,并与国家土壤质量标准进行比较;结果表明,井水灌区和污灌区土壤Hg、Cd含量较高,Pb、Cu含量稍高,水稻系统内也有一定的重金属累积,分布规律大致为:土>根>叶>茎>籽粒.     

大豆连作条件下施肥对东北黑土细菌群落的影响

【目的】表征大豆连作条件下不同施肥处理土壤细菌的群落结构特征和组成差异,并侧重分析接种根瘤菌处理的不同之处;与土壤化学性质进行关联分析,探讨引起黑土细菌菌群变化的主效环境因子,为进一步了解连作条件下东北耕地土壤中细菌群落结构的变化以及大豆的高效种植和氮肥减施提供理论支持。【方法】依托5年大豆连作定位试验,选取不施肥(CK)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、磷钾肥+接种根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum 5821)处理(PK+5821)共4个处理的耕层土壤为研究对象,采用高通量测序(Illumina HiSeq)和real-time PCR技术,以16S rRNA基因V4区为分子标靶,解析不同施肥处理土壤细菌的菌群变化,并对细菌群落结构与环境因子进行相关性分析。【结果】与CK相比,施肥明显增加了大豆的产量和土壤养分的含量,但单施化肥降低了土壤的pH。接种B.japonicum 5821显著增加了土壤细菌的基因拷贝数,提高了土壤细菌的丰度。细菌门水平和纲水平的群落分析发现,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为土壤中的3大优势菌群,占所有优势菌门的70%以上;施肥明显降低了土壤中放线菌门的相对丰度,这与细菌纲水平的分析一致。多样性分析发现,CK处理与3个施肥处理的丰富度和多样性指数不同,且主坐标分析(PCoA)显示,3个施肥处理的细菌群落结构在PC1轴上聚在一起,而与CK处理是分开的,表明施肥明显改变了土壤细菌的群落构成。冗余分析(RDA)显示,全氮(F=3.2,P=0.002)对土壤细菌群落结构的影响最大,解释了24%的群落变化,各因子的贡献率依次为全氮有效磷速效钾有机质p H;Spearman相关性分析也表明,5项土壤化学指标均与不同优势菌门存在密切的相关关系。【结论】施肥改变了大豆连作条件下土壤细菌的群落结构。全氮是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子。接种根瘤菌明显提高了大豆产量,同时保持了良好土壤化学性状和土壤菌群结构,很大程度地减少了化学氮肥的施用,对大豆的高效种植和氮肥减施具有重要意义。     

对二氯苯对湿地土壤细菌群落多样性的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)考查了对二氯苯胁迫对湿地土壤细菌群落多样性的影响.通过不同培养时间(4、18和45 d)和不同培养浓度(120、240、360和600 mg/kg)对二氯苯污染下湿地土壤细菌群落基因组的变性梯度凝胶电泳(DGGE)多样性分析.结果表明,各处理下的土壤细菌群落多样性在不同处理时间有明显差异.培养初期对二氯苯对土壤细菌群落抑制作用非常显著,土壤细菌中某些群落的生长受到抑制;不同处理在处理后期差异很小.在土壤培养初期,含对二氯苯240mg/kg的培养基上出现一条新增条带,为对照和低浓度对二氯苯土壤所没有,说明土壤中存在对二氯苯生长优势菌.     

沈抚灌区农田土壤重金属污染时空变化特征及生态健康风险评价

以东北典型污灌区——沈抚灌区农田土壤为研究对象,在收集整理沈抚灌区自20世纪末停灌后不同时期土壤重金属污染情况的相关文献报道后,沿灌渠主干以行政村为单位布设取样点28个,利用原子吸收分光光度法、数理统计法、空间插值法等研究了重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn在灌区农田土壤和农作物中的污染现状及时空分布特征,并利用内梅罗污染指数法、EPA人体暴露风险评价法及潜在生态危害指数法对污灌区重金属污染土壤及农产品的潜在健康风险进行评价。结果表明:灌区土壤重金属的平均浓度为:Cd 0.60 mg·kg~(-1)、Pb 38.76 mg·kg~(-1)、Cu 22.39 mg·kg~(-1)、Zn 57.64 mg·kg~(-1),其中Cd含量超过了国家土壤环境质量二级标准;与文献报道该灌区近15年来土壤重金属污染情况相比,土壤中Cu、Zn含量明显降低,而Cd、Pb含量并无显著变化;土壤中4种重金属元素的空间分布特征各异,灌区土壤重金属综合污染水平属于轻微污染;Cd、Pb在玉米中残留浓度超过国家食品安全限值,对人摄食途径存在健康风险,尤其是Cd具有较强的潜在生态危害性。     

黄土丘陵区人工林土壤微生物PLFA标记多样性分析

为研究不同植被下土壤微生物群落结构多样性的差异,采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法,对山西吉县黄土丘陵区典型人工林刺槐、油松以及荒草地的土壤微生物群落结构多样性进行分析研究。结果表明:不同植被下土壤微生物PLFA标记含量存在显著差异,刺槐人工林的土壤微生物PLFA总量最大,细菌、真菌、放线菌的PLFA含量均大于油松人工林和荒草地;细菌PLFA含量在3种样地中的差异显著;2种人工林的真菌PLFA含量接近,而与荒草地差异显著,与荒草地相比,人工林的种植可明显提高土壤中真菌的比例;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌呈现相同的变化趋势,油松人工林与荒草地2种菌群的PLFA含量接近,而与刺槐人工林差异显著。通过相关性分析发现,不同植被下土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌各总PLFA与土壤养分因子之间密切相关;不同植被下土壤微生物群落多样性差异显著,刺槐人工林更为丰富,且各个菌群分布更为均匀,油松人工林土壤的微生物群落多样性及菌群分布均匀度与刺槐人工林土壤较为接近,荒草地土壤微生物群落多样性和均匀程度较2种人工林明显偏低。因此从微生物群落结构多样性的角度看,人工林的种植能够明显改善微生物群落结构,改善土壤质量;刺槐人工林是黄土丘陵区人工植被恢复的较好选择。      

煤矸石复垦区玉米根际与非根际土壤细菌群落对覆土厚度的响应

为了解煤矸石填埋区复垦土壤细菌群落对覆土厚度的响应机制,以山西省屯兰矿区不同覆土厚度下(40、80、120 cm)玉米根际与非根际土壤样品为试验材料,对土壤细菌V3-V4区进行高通量测序,分析细菌群落群落结构、多样性及其与土壤养分的相关性。研究结果表明,不同覆土厚度下玉米根际细菌扩增序列变体(ASV)数量均高于非根际土壤,80 cm覆土厚度下根际与非根际土壤中细菌的ASV数量最多;放线菌门和变形菌门为该复垦区各覆土厚度下的玉米根际与非根际土壤中的优势细菌门,溶杆菌属、分枝杆菌属、类诺卡式属和67-14属为优势细菌属。覆土厚度可以改变玉米根际与非根际土壤中的细菌群落结构及其多样性。覆土80 cm为该复垦区较为适宜的覆土厚度,该覆土厚度不仅能够提高玉米根际放线菌门、类诺卡式属的相对丰度,增加非根际土壤中变形菌门67-14属的相对丰度,而且可以增加复垦土壤中的细菌群落的物种多样性和均一度指数,土壤速效钾、有效磷和有机质含量是驱动土壤细菌群落物种多样性变化的主要养分因子。     

麦田土壤细菌群落16S rDNA V3片段PCR产物的DGGE分析

以郑州市郊冬小麦农田土壤为研究对象,利用改进的土壤DNA提取方法提取土壤微生物基因组,并采用降落式PCR和DGGE电泳技术对细菌16S rDNA V3区进行扩增和产物分离,分析了小麦4个生育时期3个土层深度的细菌群落变化.结果表明,麦田土壤细菌多样性极高,小麦整个生育期土壤中一直存在数种优势菌群.但各时期都有新的不同的细菌出现,整体表现为随着小麦的生长多样性逐渐增加,收获期减少.表层土壤各生育时期菌群数量变化较大,而深层土壤菌群数量变化较小.     

五种植被覆盖下红壤的细菌群落结构组成及其特征

采用16S rDNA扩增子测序方法探究了5种植被[艾草(Artemisia argyi)、一年蓬(Erigeron annuus)、马唐(Digitaria sanguinalis)、鬼针草(Bidens pilosa)和飞扬草(Euphorbia hirta)]根际的微生物群落.结果表明,变形杆菌(37.8%±2.1%)、酸杆菌门(17.7%±3.8%)和拟杆菌门(16.5%±6.15%)为此片红壤的主要优势菌群.植被类型在一定程度上影响了根际土壤细菌群落丰度及多样性.在门水平,鬼针草土样中的拟杆菌门和硝化螺旋菌门、一年蓬土样中的放线菌门相对富集;在目水平,假单胞菌目和噬纤维菌目分别在艾草土样和鬼针草土样中相对富集.样本共有的OTUs数目约占各个样本OTUs总数的50%,各样品特有的OTUs占比1%～4%.不同植被覆盖下土样细菌的α-多样性指数无显著性差异,飞扬草土样的物种丰度(Chao1=2 388)和多样性指数(H′=9.508)略高于其它样品,艾草土样的物种丰度(Chao1=2 154)和多样性指数最低(H′=8.964).PCoA与OTU聚类分析显示,鬼针草土样与飞扬草土样的群落组成最为相似,马唐土样与前二者差异最大.结果表明,不同植被下红壤细菌菌群物种组成和多样性相对稳定,但不同植被条件会造成土壤中细菌种群在丰度和个别物种上的差异,表现出各自独特的物种特征.