吐鲁番火焰山南麓农田生态区土壤螨类群落多样性

【目的】研究火焰山南麓农业生态系统不同土地利用类型生境对土壤螨类群落多样性的影响,为农业生态系统土壤生物多样性保护提供科学依据。【方法】采用野外采样和改良的Tullgren法对吐鲁番火焰山南麓农业生态系统10种土地利用类型生境土壤螨类群落多样性特征进行比较分析。【结果】共采集土壤螨类 21 195头标本,隶属于4亚目68科100属,其中长单翼甲螨属Protoribates为优势类群,Berniniella Balogh,1983和Monogalumnella Mahunka,1986为中国新纪录属。不同土地利用类型生境土壤螨类个体数、类群数及多样性指标之间均有显著差异( P<0.05),其中葡萄园多样性最高,而荒漠最低;群落多样性存在季节差异,秋季最高,而夏季最低少。捕食性螨类以K选择型为主,甲螨主要为O型和P型。【结论】不同土地利用类型螨类群落多样性指标之间存在显著差异,地表凋落物和人为干扰是影响该区土壤螨类群落多样性的主要因素。     

干旱区不同土地利用类型下土壤螨类群落多样性比较

【目的】了解干旱区不同土地利用类型下土壤螨类群落多样性特征,对土壤螨类群落结构进行比较研究。【方法】采用野外采样和改良的Tullgren法,对鄯善县7种不同土地利用类型土壤螨类进行分类鉴定及比较分析。【结果】共捕获土壤螨类26 637只,隶属于4亚目69科98属,其中甲螨亚目21 209只,49属,38科;中气门亚目3 702只,22属,16科;前气门亚目1 209只,22属,13科;无气门亚目517只,5属,2科。在不同土地利用类型下土壤螨类个体数、类群数和多样性之间均有显著差异(P0.05),其中防护林多样性最高,而耕地最低。【结论】不同土地利用差异对土壤螨类群落多样性影响明显,其中地表凋落物和人为活动干扰是影响干旱区螨类群落多样性的主要因素。     

小尺度下醉马草生长动态与土壤养分的关系

【目的】醉马草(Achnatherum inebrians)是一种常见的有毒植物,研究异质生境对其生长的影响,为醉马草的生长适应机制和扩散预警提供依据。【方法】选取新疆天山北坡中段典型的醉马草蔓延扩散区的阴坡、阳坡、沟底3种小尺度异质生境,分析其生长动态特征与土壤养分关系。【结果】3个生境下醉马草的生长特征总体上均呈现先增后减的趋势,符合Logistic生长曲线,阴坡显著制约了5~6月株体增高(P<0.05),但对其他月份株高及各月株丛径和分蘖数影响不显著(P＞0.05);阴坡的土壤有机质、水解氮、速效钾含量显著高于沟底和阳坡(P<0.05),而沟底和阳坡之间则不存在显著差异(P＞0.05);醉马草株高与土壤养分只在4~6月存在显著负相关性(P＜0.05),即高的土壤养分含量会抑制醉马草的株高生长,其他生长特征均与土壤养分没有显著相关性(P＞0.05)。【结论】小尺度异质环境下,坡向可以影响醉马草分蘖和拔节期株高的生长和土壤养分含量的分配,但并不能最终改变年内醉马草的生长总趋势和强度。     

施氮与刈割留茬高度对草场生产力及植物群落组成的影响

【目的】 改善打草场土壤养分,提高草地生产力及维持草地可持续利用。【方法】 2016—2018年在呼伦贝尔草地农业生态系统实验站打草场设置5个施氮水平（0、10、20、30、40 g·m^-2·a^-1）与2个刈割留茬高度（4、8 cm）,裂区试验设计,分别于每年6月中旬和8月中旬进行试验处理,研究其对草地植物群落及功能群的物种丰富度、地上生物量、主要物种组成的重要值、优势种功能性状及土壤理化性质的影响过程。【结果】 施氮与刈割留茬高度对群落及功能群的物种丰富度无显著影响（P<0.05）。施氮显著增加禾草功能群及群落的地上生物量（P<0.05）,分别提高了72.7%—126.3%、61.6%—96.1%,但施氮量在10—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著（P<0.05）,低刈割留茬高度使禾草的地上生物量显著降低了18.3%（P<0.05）。施氮显著增加羊草（Leymus chinensis）的重要值,降低无芒雀麦（Bromus inermis）的重要值（P<0.05）。施氮时低刈割留茬高度显著降低羊草的重要值,增加无芒雀麦的重要值,不施氮时则相反。低留茬高度显著增加二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）的重要值,降低糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）的重要值（P<0.05）。施氮显著增加无芒雀麦及羊草的株高、叶面积和地上部氮素含量（P<0.05）,但施氮量在20—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著。土壤pH、土壤含水量随施氮量增加而显著降低,土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N及总无机氮（ION）含量随施氮量增加而显著增加（P<0.05）。群落、禾草及杂类草的物种丰富度与土壤含水量显著正相关,群落及禾草的地上生物量与土壤含水量显著负相关（P<0.05）。【结论】 短期施氮与适宜的刈割留茬高度提高草地植物群落生产力及稳定群落的物种组成,施氮效应依赖于水分的有效性。呼伦贝尔草甸草原打草适宜刈割留茬高度为8 cm,适宜施氮量为10—20 g·m^-2·a^-1。     

有机肥对羊草草原土壤细菌群落多样性的影响

【目的】 以呼伦贝尔天然羊草草原退化打草场为研究对象,揭示不同有机肥处理对土壤养分状况和土壤细菌群落多样性的影响,为羊草草原的改良、恢复及合理利用提供科学依据。【方法】 田间试验采用单因素随机区组设计,共7个处理分别为:对照（ck）,蚯蚓粪15 t·hm^-2（a1）、30 t·hm^-2（a2）、45 t·hm^-2（a3）,菌渣15 t·hm^-2（b1）、30 t·hm^-2（b2）、45 t·hm^-2（b3）。本研究采用 Miseq高通量测序技术,分析不同有机肥处理对土壤细菌群落多样性的影响机制。同时结合土壤化学性质,探究不同有机肥处理下细菌群落变化的环境驱动因子。【结果】 不同有机肥处理可以改善土壤养分状况并形成明显的细菌群落。a3处理的土壤有效磷含量较对照显著增加37.3%。b3和a3处理土壤有效钾含量较对照显著增加62.99%和40.53%。b3处理下的地上生物量显著高于其他处理（244.11 g·m^-2）。此外,施蚯蚓粪和菌渣显著增加了土壤中细菌群落的丰富度。与ck相比,a1和b2处理下丰富度指数显著增加。在门水平上,21个样品共获得31个类群。其中放线菌门（Actinobacteria）,变形菌门（Proteobacteria）,酸杆菌门（Acidobacteria）,疣微菌门（Verrucomicrobia）和绿弯菌门（Chloroflexi）为优势类群,相对丰度共占细菌群落的85%以上。a2处理的放线菌最为丰富（36.79%）。变形菌门（Proteobacteria）在b1和b3处理中含量较高（23.29%,22.32%）。酸杆菌门（Acidobacteria）在a1处理中最高（20.69%）。而LEfSe表明在b3处理下检测到更多的细菌分类群（17个进化枝,1个纲,1个目,4个科和11个属）。另外,土壤有效氮（P=0.001）、有效钾（P=0.005）和有机质（P=0.006）对土壤中的细菌群落组成有极显著的影响（P<0.01）,全钾（P=0.014）对土壤细菌群落组成有显著影响（P<0.05）。说明有效氮、有效钾、有机质和全钾是细菌群落的主要驱动因素。【结论】 有机肥在羊草草原的应用改变了土壤细菌群落结构。蚯蚓粪和菌渣在45 t·hm^-2施肥量情况下提高了速效养分含量,也提高了羊草草原土壤细菌群落的生物多样性,有利于草地农业生态系统的可持续发展。     

短期围封对伊犁绢蒿荒漠群落特征 及植被多样性的影响

【目的】 研究伊犁绢蒿荒漠群落数量特征、多样性对短期围封的响应规律,为退化蒿类荒漠恢复与重建提供理论依据。【方法】 以伊犁绢蒿荒漠为研究对象,通过对群落盖度、高度、密度、生物量的野外测定,并计算群落Simpson(D)、Shannon-Wiener(H)、Pielou(J)及Margalef(P)指数,研究短期围封对荒漠群落特征及其多样性的影响。【结果】 围封后,群落高度、盖度和生物量分别显著增加了89.7%,153.9%,130.8%(P<0.05),而群落密度显著降低了19.8%(P<0.05)。(2)与围封区相比,放牧区的Simpson指数和Pielou指数显著高于围封区(P<0.05),Shannon-Wiener指数略高于围封区,而Margalef指数低于围封区,但差异不显著(P>0.05)。【结论】 围封已成为恢复及重建退化草地的最有效的措施,通过围封可以提高退化荒漠植被生物量,但植被多样性指数偏低,放牧降低丰富度指数。     

乌鲁木齐不同生境土壤甲螨群落特征初步研究

[目的]通过对乌鲁木齐不同生境土壤甲螨群落结构特征的调查研究,查明该区土壤甲螨群落结构特征.[方法]采用形态特征分类法、群落多样性、聚类及多维度排序分析法,对土壤甲螨进行分类及群落结构特征分析.[结果]共捕获土壤螨类3 753只,其中甲螨亚目为2 811只、中气门亚目为515只、前气门亚目为366只及无气门亚目为61只.所捕获的2 811只土壤甲螨隶属于24科28属,其中懒甲螨属(Nothrus)均为各生境共有的优势类群.多样性指数H顺序为自然林＞耕地＞路边绿地＞工业用地,季节变化都表现为秋季＞春季,垂直分布都表现出明显的表聚性(0～5 cm).MGP分析表明,自然林、耕地、路边绿地土壤甲螨群落均为O型,而工业用地为P型.对春秋两季4种不同生境甲螨群落的密度进行组间平均聚类分析,形成3组.[结论]在不同土地利用条件下,土壤甲螨群落结构及多样性均有不同,这也反应了土壤甲螨对土地利用方式的响应.不同生境甲螨无翅类和低等类的丰富度和个体密度对环境变化敏感,是较好的生物指示.     

乌鲁木齐地区不同生境土壤捕食性螨类群落结构及其多样性研究

[目的]研究土壤捕食性螨类群落结构及其多样性特征,为开发利用及保护乌鲁木齐地区农林害虫捕食性天敌资源提供科学依据.[方法]采用塔氏( Tullgren)分离法和群落多样性分析方法对该区不同生境土壤捕食性螨类资源的群落结构、多样性及其季节动态变化进行比较分析.[结果]乌鲁木齐市不同生境土壤农林害虫捕食性螨类3643只,分别隶属于2目21科38属.其中前气门目螨类有5科11属,中气门目螨类有16科27属,其中优势类群为美绥螨属Ameroseius、囊螨属Asca、真长须螨属Eustigmaeus和表刻螨属Epicrius 等四类,占总捕获量的61.57;.常见类群为背刻螨属Epicriopsis、毛绥螨属Lasioseius、吸螨属Bdella、肉食螨属Cheyletus、寄螨属Parasitus、真派盾螨属Euparholaspulus、尾足螨属Uropoda、维螨属Veigaia、厉螨属Hypoaspis、土厉螨Ololaelaps等10类,占总捕获量的30.47;,其余14类为稀有类群,仅占总捕获量的7.96;.在不同生境土壤捕食性螨类个体数和类群数之间差异均为显著(P＜0.05),其中自然榆林最高,菜地最低,个体数顺序为自然榆林＞植物园＞菜地＞防护林＞居民点＞草地.群落类群数及个体数的垂直分布均具有表聚性,不同生境及不同土层间差异均为极显著(P＜0.01),个体数和类群数在不同季节之间差异显著(P＜0.05),其顺序为夏季＞秋季＞冬季＞春季.群落相似性系数在不同生境样地之间基本上属于中等不相似(0.25≤q＜0.50).群落多样性指标在不同生境间差异显著(P＜0.05),其中Shannon - Wiener多样性指数(H)顺序为自然榆林＞植物园＞草地＞菜地＞居民点＞防护林.Margalef丰富度指数(M)顺序为自然榆林＞草地＞植物园＞防护林＞居民点＞菜地.[结论]乌鲁木齐地区土壤捕食性螨类资源相当丰富,因此,为了加强农林害虫的生物控制、提高绿色农产品产量,亟待进一步加强此类资源的保护利用研究.     

伊犁绢蒿荒漠群落特征及植物多样性对短期封育的响应

【目的】研究封育对草地群落特征和植物多样性的影响规律,为该类退化草地恢复治理和科学经营提供理论依据。【方法】以玛纳斯县封育3a的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,采用野外调查取样的方法,测定不同生长季(5月、7月和9月)围栏内外的群落数量特征,计算植物多样性指数。【结果】(1)与放牧区相比,伊犁绢蒿荒漠草地短期封育(3a)后群落高度、盖度和生物量分别显著提高52.55%~91.80%,40.28%~108.75%和44.36%~75.32%(P<0.05),但植物多样性指数对封育的响应较小;(2)5月围栏内外的群落盖度、密度、Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均显著高于7月和9月(P<0.05),群落高度均显著低于7月和9月(P<0.05),而围栏内外生物量在月际间差异不显著(P>0.05)。【结论】短期封育(3a)有利于退化伊犁绢蒿荒漠草地植被的恢复,但对植物多样性影响相对较小。     

长期咸水滴灌对棉田土壤细菌和真菌群落结构的影响

【目的】 研究长期咸水灌溉对棉田土壤理化性质、细菌和真菌群落结构多样性的影响。【方法】 设3个灌溉水盐度处理为0.35、4.61和8.04 dS/m,分别代表淡水、微咸水、咸水3种灌溉水质,采用高通量测序法测定土壤中细菌和真菌群落结构多样性。【结果】 与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著提高了土壤盐分和土壤容重,但降低了土壤pH、有机质和全氮含量。微咸水和咸水灌溉显著增加细菌OTUs,而咸水灌溉显著降低真菌OTUs。咸水灌溉显著增加细菌Chao1和ACE指数,降低Shannon指数,降低真菌Chao1和ACE 指数,增加Simpson指数。微咸水和咸水灌溉显著降低细菌RB41、H16、Haliangium、硝化螺旋菌属、溶杆菌属、苔藓杆菌属、酸杆菌属和真菌被孢霉属、粉褶菌属、Tetracladium的相对丰度,但显著增加细菌鞘脂单胞菌属、芽单胞菌属、Gaiella、Ilumatobacter、Solirubrobacter、Nocardioides和真菌弯孢菌属、球腔菌属的相对丰度。随着灌溉水盐度的增加,细菌群落潜在生物标志物的数量逐渐减少,为4个、2个和1个,真菌群落潜在生物标志物数量在微咸水灌溉最高12个,咸水灌溉最低5个。细菌群落结构的改变与土壤含水量,容重和盐度的变化密切相关,而真菌群落结构的改变仅与土壤含水量显著相关。【结论】 盐分是驱动土壤细菌和真菌群落组成变化的主要因素。土壤细菌和真菌群落通过调节物种组成来适应盐胁迫,不同灌溉水盐度胁迫下土壤细菌和真菌群落会形成显著差异的物种。     

不同油菜品种对盐碱土壤理化性质与微生物多样性的影响

【目的】研究不同油菜品种对土壤细菌群落和结构的影响并分析对土壤理化性质的影响为新疆地区盐碱地种植油菜提供理论依据。【方法】以不同油菜品种1、16-P22外、华5号和金油158为研究对象,应用Illumina MiSeq测序技术。,筛选出更适宜盐碱地种植的油菜品种。【结果】种植油菜品种16-P22外对降低盐碱地土壤pH值、提高碱解氮、速效磷、有机质含量效果最显著(P<0.05);土壤样品微生物群落丰富度间无显著性差异,微生物群落多样性指数最大为1。不同油菜品种土壤中优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi,Pontibacter 耐盐菌属相对丰度大小顺序为16-P22外>1 >金油158>华5号; PCA主成分分析显示细菌群落中相似性最高在16-P22外与华5号之间;土壤碱解氮和速效磷与土壤细菌群落分布显著相关。【结论】油菜品种16-P22外更适宜盐碱地上进行种植,促进盐碱土壤优势菌群的形成。     

不同母质橡胶林土壤真菌群落结构特征及其与土壤环境因子的相关性

【目的】研究海南橡胶林不同母质发育土壤真菌群落组成及多样性特征,探析橡胶林土壤真菌群落特征与土壤环境因子间的相关性,为海南天然橡胶林因地制宜提升土壤肥力与改善土壤环境提供理论依据。【方法】以海南4种成土母质（花岗岩、玄武岩、变质岩和浅海沉积物）土壤为研究对象,采用基于ITS （Internal Transcribed Spacer）序列的ILLumina MiSeq高通量测序技术,分析4种成土母质发育条件下橡胶林土壤真菌群落的组成与多样性。【结果】不同母质间土壤理化特性差异明显,养分含量不平衡。4种母质类型土壤共鉴定出16门47纲110目203科360属462种真菌种类,获得3987个OTUs;橡胶林土壤中存在大量未知真菌类群,已知真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）、接合菌门（Zygomycota）和担子菌门（Basidiomycota）均为最优势类群,非优势菌群相对丰度分布有差异;橡胶林不同母质间土壤真菌物种丰富度覆盖指数和Chao1指数差异显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）,多样性Shannon指数和Simpson指数差异不显著（P>0.05）;NMDS和Heat map分析表明,海南橡胶林不同母质土壤真菌群落结构相似性有差异,花岗岩属于第一大类,变质岩为第二大类,玄武岩与浅海沉积物属于第三大类。典型对应分析（CCA）结果表明,橡胶林土壤真菌群落特征与土壤环境因子密切相关。【结论】不同母质类型橡胶林土壤微生物群落结构存在差异,橡胶林土壤真菌群落特征与土壤含水量及有效养分等理化性状密切相关,其主要影响因子为有机碳、有效氮、全氮和碳氮比。     

基于高通量测序的有机种植蔬菜地土壤微生物多样性分析

【目的】从微生物角度探究有机种植方式的优越性,揭示影响微生物群落多样性的环境因子,为建立合理的种植制度提供理论依据。【方法】以有机种植与常规种植方式的0~15和15~30 cm土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析土壤微生物群落结构的差异,基于db RDA分析明确影响微生物群落结构的关键土壤环境因子。【结果】2种种植方式下土壤微生物的丰富度指数和多样性指数均以细菌高于真菌。有机种植表层0~15 cm土壤细菌和真菌群落的多样性、丰富度和物种的均匀度均较高,且与其他土层有显著差异(P<0.05,下同)。2种种植方式均表现为细菌以变形菌门、真菌以子囊菌门为优势菌门。有机种植方式显著提高细菌群落中放线菌门和绿弯菌门、真菌群落中担子菌门和球囊菌门的相对丰度,其中15~30 cm土层中放线菌门的相对丰度显著高于0~15 cm,而真菌2个菌门的相对丰度在不同土层间未表现出明显差别;常规种植则明显增加细菌中变形菌门和酸杆菌门及真菌中被胞菌门、壶菌门和捕虫霉门的相对丰度。有机种植能增加土壤中Haliangium和Mortierella等有益微生物类群的数量,常规种植则显著提升土传病害致病菌Ralstonia及植物病原菌Fusarium、Colletotrichum的数量和丰度。dbRDA分析表明,土壤环境因子对细菌群落的影响依次为全氮>全磷>有机质>pH>全钾,土壤环境因子对真菌群落的影响依次为全氮>全磷>pH>有机质>全钾。pH、有机质、全氮和全磷是显著影响土壤微生物群落结构的关键因子。【结论】不同土层起核心作用的微生物群落存在明显差异;有机种植能增加土壤中有益微生物菌群的丰度,降低土传病害及致病微生物的丰度。土壤全氮、全磷、有机质和p H是影响微生物群落结构的主要驱动因子。     

艾比湖自然保护区植物群落的数量分类及土壤环境解释

[目的]为了阐明艾比湖自然保护区植物群落的分类及与土壤因子的相关关系.[方法]随机设置54个样方进行植被调查,并分别在每个样方0～15、15～30和30～50 cm深度取土样.以植物重要值作为衡量植物组成相似性的指标,应用逐步聚类的方法将调查区域植被进行划分.采用主成分分析的方法分析植物群落数量分类的结果与土壤因子的相关关系.[结果]植物群落划分为5种类型:即胡杨(Populus euphratica)-芦苇(Phragm ites australis)-罗布麻(Apocynum venetum)群落,甘草(Glycyrrhiza uralensis)-芦苇(Phragm ites australis)群落,盐节木(Halocnemum strobilaceum)-盐爪爪(Kalidium foliatum)群落,梭梭(Haloxylon ammodendron)-白刺(Nitraria schoberi)群落,梭梭(Haloxylon ammodendron)-白麻(Poacynum henclersoni)群落.主成分分析的结果表明:提取3个主分量能够解释100;的群落间土壤因子差异,第一主分量主要与土壤含水量和土壤全盐量相关;第二主分量主要与土壤pH值相关;第二主分量主要与土壤有机质含量相关.[结论]土壤、植被二者互相作用,土壤因子影响着植被的结构特点,反过来群落植被特征也影响着土壤的理化性质.     

艾比湖湿地自然保护区植物群落多样性对土壤理化因子的响应

[目的]对新疆艾比湖湿地自然保护区土壤理化因子与植物群落多样性的关系进行研究.[方法]根据野外典型群落的样方调查数据和对应土壤的室内实验数据,运用典型相关分析法.[结果]调查区内的植物群落归属于15个群落类型.各群落的组成简单,多样性指数值都较低,且不存在较大差异.有机质含量和pH是影响艾比湖湿地自然保护区物种多样性均匀度的主要因子.植物群落多样性的变异被土壤理化因子第一典型变量解释的比例仅为5.8;.[结论]土壤理化因子对植物群落多样性的解释比例相当小,这说明还有很多未被测定的土壤环境因子影响着该地区的植物群落物种多样性,有待于进一步深入全面地对该地区的土壤微环境进行研究.     

东北黑土线虫群落对长期免耕后土壤扰动的响应

【目的】目前对长期免耕土壤实施扰动后土壤生态系统稳定性的响应情况尚不了解。本研究选择土壤线虫作为指示生物,研究土壤线虫群落结构对长期免耕扰动前和扰动后的响应情况,为东北黑土区合理选择耕作措施提供科学依据和参考。【方法】以吉林省德惠市中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土长期保护性耕作实验站为依托平台,分别设置长期免耕（NT）及长期免耕后扰动（DNT）两种不同免耕耕作方式;在作物播种前,采集耕层（0—15 cm）土壤,进行线虫的分离鉴定。使用效应值（lnR）,以常规耕作（CT）为对照,度量不同轮作方式下（玉米-大豆轮作,CS;玉米连作,CC）长期免耕及长期免耕后扰动对土壤线虫的属数、多度和生态指数的影响效应。利用主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）进行土壤线虫群落组成及其驱动因子的分析。【结果】与CT相比,NT处理促进了各轮作方式下杂食/捕食线虫的多度,DNT处理显著（P<0.05）促进了玉米-大豆轮作下食细菌线虫的属数及多度、食真菌线虫和总线虫的多度,而对玉米连作下所有线虫营养类群的属数及多度具有抑制效应。NT、DNT处理的线虫群落组成与CT处理截然不同,其主要的土壤驱动因子分别是全氮含量和容重,可以解释线虫群落组成差异的10.5%和11.4%。此外,与CT相比,NT处理显著（P<0.05）促进了各轮作方式下的结构代谢足迹（Fs）,而DNT处理显著（P<0.05）抑制了几乎所有生态指数（除自由生活线虫与植物寄生线虫成熟度指数比率（MI/PPI）之外）。DNT处理对土壤线虫生态指数的抑制程度因轮作方式而异,与玉米连作相比,玉米-大豆轮作仍能维持对MI/PPI的促进效应。【结论】长期免耕能够在各轮作方式下形成较为稳定的土壤线虫群落结构;深翻和移除秸秆等土壤扰动会破坏长期免耕下土壤线虫群落结构的稳定性,但破坏程度因轮作方式而异。