两种不同生境羊草根际土壤细菌群落多样性与环境因子的研究

本试验以羊草（Leymus chinensis）为优势种的草甸草原为研究对象,旨在探讨两种不同样地（样地1为原生态未扰动处理,样地2为重度退化后人工补播扰动处理）土壤条件下土壤微生物群落结构、微生物多样性及微生物间互作效应的差异。结果表明：变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）这3个门是该地区羊草根际土壤细菌优势群落;速效氮、速效钾对细菌群落结构影响较大;土壤pH在一定阈值范围内与羊草根际土壤细菌多样性极显著相关（P<0.01）;土壤有机质与羊草根际土壤细菌群落相对丰度、多样性、菌间互作显著正相关;土壤交换性钠离子含量与羊草根际土壤细菌群落多样性显著负相关;人工补播后的羊草根际土壤微生物间互作与未干扰生境下相比明显减弱。     

4种豆科栽培牧草根际土壤细菌群落分布特征研究

为探究高寒地区不同豆科栽培牧草的根际土壤细菌群落分布特征,本试验选取4种豆科栽培牧草扁蓿豆（Melissilus ruthenicus（L.）Peschkova（TrigonellaruthenicaL.））、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、红豆草（Onobrychis viciifolia）、蚕豆（Vicia faba L.）根际土壤为研究对象,利用高通量测序技术测定土壤微生物多样性,并对土壤细菌群落与土壤理化因子的相关性进行分析。结果表明：4种不同豆科栽培牧草根际土壤理化性质差异显著。高通量测序共得到234 099条有效序列和5 707个OTUs。细菌群落Chao1指数依次为蚕豆 > 红豆草 > 紫花苜蓿 > 扁蓿豆;Shannon指数依次为紫花苜蓿 > 蚕豆 > 红豆草 > 扁蓿豆。变形菌门（Proteobacteria）是4种豆科牧草根际土壤中的优势菌门,在扁蓿豆、蚕豆、红豆草和紫花苜蓿根际土壤中的相对丰度分别为58.14%,35.83%,45.40%,38.15%。高寒地区不同豆科牧草根际土壤细菌群落多样性与土壤理化性质存在显著相关关系,其中土壤全氮、全磷、速效磷和有机质可能是主要的驱动因子。     

北京西北浅山区退化草地植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响

为了揭示退化草地生态系统恢复过程中土壤微生物群落对植被恢复的响应变化,本研究以补播建植6年的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）草地（AF）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）草地（SB）为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤微生物细菌和真菌（群落多样性）在不同草地群落中的特征,结合地上植物多样性和土壤理化性质的变化,研究植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明：无芒雀麦和紫花苜蓿草地的土壤微生物量碳含量和微生物量氮含量要显著高于自然演替地（P<0.01）;2种人工草地（AF,SB）中土壤真菌和细菌的OTU数量显著地高于自然演替地（CK）（P<0.01）;不同植被恢复群落间的土壤细菌和真菌群落的β多样性差异显著。本研究结果表明利用紫花苜蓿和无芒雀麦进行植被恢复均对土壤微生物群落产生了显著的影响,且不同植被类型对土壤细菌和真菌的群落结构影响不同。     

连作对百香果根际土壤微生物群落的影响

摘 要：以连作1年和连作3年的百香果根际土壤作为研究对象，采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际土壤中的微生物群落结构组成和多样性变化，以期为克服百香果连作障碍提供指导。结果表明：连作显著降低百香果根际土壤细菌群落多样性和真菌群落丰富度，增加百香果根际土壤的细菌群落丰富度和真菌群落多样性。根际土壤微生物群落组成发生了较大的变化，在门分类水平上，连作三年的根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度增加了5.86%和2.21%；放线菌门（Actinobacteria）减少了3.40%，子囊菌门（Ascomycota）减少了28.41%，而毛霉门（Mucoromycota）增加了14.73%，在属分类水平上，连作三年的根际土壤中根际土壤中的γ-变形菌纲中未分类属unclassified_Gammaproteobacteria、黄单胞杆菌科未分类属unclassified_Xanthomonadaceae相对丰度显著增加，酸杆菌门中而Gp2相对丰度显著降低，子囊菌属（Archaeorhizomyces）、孢子丝菌属（Sporothrix）、粪壳菌属（Sordaria）相对丰度减少，小被孢霉（Mortierella）、镰刀菌属（Fusarium）两个病原菌属相对丰度增加。结论：连作改变了百香果根际土壤微生物群落结构，细菌多样性降低，真菌多样性升高，病原菌相对丰度增加，土壤由细菌型向真菌型转化。     

环青海湖地区两种引种禾本科牧草根际真菌群落对有机肥的响应

本研究以环青海湖地区引进的两种禾本科牧草'川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus 'Chuancao No.2’)和'阿坝’垂穗披碱草(Elymus nutans 'Aba’)为研究对象,通过田间试验,采用ITS rDNA Illumina高通量测序技术和分子生态网络的方法,分析施用有机肥后两种牧草生长及根际真菌群落结构变化。结果显示,与对照相比,有机肥显著增加两种牧草的地上及地下生物量,降低牧草茎叶比(P<0.05);有机肥处理改变了土壤理化性质,提高全氮(TN)和有机碳(SOC)含量(P<0.05),降低土壤pH。土壤真菌群落结构表明：有机肥降低老芒麦根际主要优势菌和次要优势菌的相对丰度;提高披碱草根际赤霉菌(Gibberella)、内生真菌属(Preussia)相对丰度。RDA结构显示pH和SOC是驱动微生物变化的主要环境因子(P<0.01),有机肥添加重新构建了土壤真菌群落间的网络关系。高寒地区短期施加有机肥明显促进牧草生长,提高土壤肥力,改变微生物群落结构。     

遮阴胁迫对麦冬和多年生黑麦草根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为探究麦冬（Ophiopogon japonicus（Linn.f.）Ker-Gawl.,缩写为OJ）和多年生黑麦草（Lolium perenne L.,缩写为LP）根际土壤微生物群落对遮阴胁迫的响应机制,本试验利用Illumina HiSeq2500测序平台,以16S rRNA基因为标靶进行相关研究。结果表明：遮阴改变OJ和LP土壤中硝态氮、铵态氮、全磷、全钾、速效钾和速效磷含量;遮阴显著改变OJ和LP根际土壤细菌群落组成,但是对其多样性影响不显著;OJ和LP根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）为主要优势菌群,相对丰度分别为26.34%~35.23%,19.79%~24.24%和19.03%~24.49%,19.20%~32.96%。遮阴导致OJ根际土壤中变形菌门、绿弯菌门（Chloroflexi）和疣微菌门（Verrucomicrobia）的丰度降低,而LP根际土壤中其相对丰度显著高于OJ。相关性分析表明：土壤速效钾、全氮是影响OJ根际土壤细菌群落结构的主要原因,而铵态氮、硝态氮、全氮是影响LP根际土壤细菌群落结构的主要原因。因此可得出,遮阴改变了OJ和LP土壤的理化性质,改变了其根际土壤中优势细菌类群组成,而植物本身对土壤细菌群落组成的影响强于遮阴胁迫。     

土壤因子对黄土丘陵区不同利用方式土地丛植菌根真菌多样性的影响

丛枝菌根多样性是土壤生态系统生物多样性的重要组分之一。本研究对豫西黄土丘陵区柠条（Caragana korshinskii）林、刺槐（Robinia pseudoacacia）林、苹果（Malus pumila Mill）园和撂荒地的地表植被、土壤养分及AM真菌多样性进行了测定分析,结果表明,该区共鉴出AM真菌6属31种,球囊霉属（Glomus）为各样地的优势属,地球囊霉（G.geosporum）和摩西球囊霉（G.mosseae）为各样地的优势种。与苹果园地相比,柠条林地、刺槐林地和撂荒地土壤AM真菌的孢子密度分别提高49.49%,39.62%和91.42%（P<0.05）;种丰度分别提高54.10%,68.85%和90.98%（P<0.05）;多样性指数分别提高36.54%,30.77%和53.85%（P<0.05）。AM真菌物种多样性指数与pH和速效磷含量显著负相关（P<0.05）,与有机碳和速效氮含量显著正相关（P<0.05）。土壤养分因子对AM真菌多样性的影响顺序为：速效磷 > pH > 速效氮 > 有机碳 > 全氮 > 全钾 > 全磷。土壤AM真菌多样性受宿主植物多样性和土壤养分因子综合影响。     

施肥对盐碱地饲用燕麦根际土壤微生物多样性的影响

为了探究不同施肥模式对盐碱地饲用燕麦(Avena sativa L.)根际土壤微生物多样性的影响，本文设置盐碱地饲用燕麦‘甜燕1号’不施肥、施用常规肥和控释肥模式，基于16S rRNA和内转录间隔区(Internal transcribed spacer, ITS)基因高通量测序技术分别对根际土壤细菌和真菌多样性进行生物信息学分析。结果显示，施肥比不施肥模式增加了根际土壤细菌和真菌的α和β多样性，其中控释肥模式下细菌和真菌群落的操作性分类单元(Operational taxonomic unit, OTU)数量最高。3种施肥模式下优势细菌门均为放线菌门(Actinobacteria)和变形杆菌门(Proteobacteria),优势真菌门均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。相关性分析表明，细菌和真菌的优势菌门相对丰度与pH值和全盐含量呈负相关关系，与土壤养分中的全磷含量相关性最高。综上，施肥改变了根际土壤细菌和真菌群落的多样性，且施控释肥比施常规肥提高了饲用燕麦根际土壤微生物多样性。研究结果可为盐碱地饲用燕麦施肥模式的选择提供理论支撑。     

4种豆科植物根际土壤真菌群落特征与土壤理化因子间相关性分析

为探究4种豆科牧草根际土壤真菌群落特征与土壤理化因子间相互关系。利用Illumina HiSeq PE250高通量测序技术分析4种豆科植物扁蓿豆Medicago ruthenicu、紫花苜蓿Medicago sativa、红豆草Onobrychis viciifolia、蚕豆Vicia fabaL.根际土壤真菌多样性，并分析土壤理化性质和土壤真菌优势类群的相关性。结果表明，4种豆科植物根际土壤理化性质差异显著。高通量测序共得到267 532条有效序列和966个OTUs （Operational taxonomic units）。4种植物根际土壤真菌群落Chao1指数为蚕豆>紫花苜蓿>红豆草>扁蓿豆；Shannon指数为蚕豆>扁蓿豆>红豆草>紫花苜蓿。在门分类水平上，子囊菌门（Ascomycota）、球囊菌门（Mortierellomycota）、担子菌门（Basidiomycota）为优势类群。相关性分析表明，土壤真菌多样性与土壤理化因子存在一定的相关性。4种豆科植物根际土壤真菌群落差异显著，土壤全氮、全磷、全钾、速效磷和有机质是影响土壤真菌群落分布的主要环境因素。     

间作菠萝模式下不同品种椰子根际土壤微生物多样性及群落结构特征

【目的】为探究间作菠萝模式不同品种的水果型椰子根际土壤微生物多样性及群落结构特征，为椰子间作栽培模式管理提供科学依据。【方法】以间作菠萝和单作椰子为栽培模式，采集不同椰子品种间作菠萝模式（文椰‘4’号间作（JG），文椰‘3’号间作（JH），文椰‘2’号间作区1（JYO），文椰‘2’号间作区2（JYT），单作文椰‘3’号（CH））的根际土壤， 采用Illumina高通量测序技术检测土壤微生物组成与多样性，并将土壤理化性质与根际土壤钱群落特征进行关联分析。【结果】间作下椰子根际的土壤含水量、EC、氮、磷、钾、有效钙和有效镁含量显著高于椰子单作的，然而，间作模式的土壤pH值明显下降。 椰子间作菠萝根际土壤细菌的多样性比单作椰子的高，而真菌的多样性则低于椰子单作的。不同品种椰子种植根际土壤微生物多样性有差异：细菌的多样性排序为 JG>JYT>JYO>JH，真菌的多样性排序为JYT>JYO>JG>JH。根际土壤中的优势细菌门依序Proteobacteria（变形菌门）、 Acidobacteria（酸杆菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）、Verrucomicrobia（疣微菌门）、Actinobacteria（放线菌门）、Planctomycetes（浮霉菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）、Gemmatimonadetes（芽单胞菌门）、Myxococota、 Nitrospirae（硝化螺旋菌门）。真菌的优势门依次Ascomycota（子囊菌门）、Basidiomycota（担子菌门）、Rozellomycota、glomeromycota（球囊菌门）、mucoromycota、mortierellomycota、chytridiomycota（壶菌门）、basidiobolomycota。间作与单作之间细菌和真菌种类组成差异很大。通过主成分分析及聚类分析，JG、JYO和JYT三种处理的细菌群落相似度较高，且这三者与CH、JH之间细菌群落组成差异较大，另外，JH处理与CH处理相比，细菌群落组成差异也显著。JYO和JYT两种处理的真菌群落具有一定的相似性，并与JG、JH、CH处理的真菌群落组成差异性较大，说明不同品种椰子间作菠萝对微生物组成产生巨大影响。【结论】间作菠萝模式显著提高椰子土壤养分含量，对照组与间作菠萝椰子种植根际土壤微生物结构及多样性存在较大的差异。间作菠萝的不同品种椰子根际土壤微生物结构及多样性也存在差异，间作菠萝提高椰子土壤根际细菌的丰度和多样性，但降低真菌的丰度和多样性。间作模式不同品种的水果型椰子根际土壤微生物多样性与土壤理化性质之间有不同程度的相关性。因此，间作菠萝在很大程度上能够提高土壤养分和改善微生物群落结构及多样性。     

不同海拔的燕麦青贮饲料发酵品质和细菌群落特征

为了探究海拔高度对燕麦（Avena sativa L.）青贮饲料发酵品质和细菌群落特征的影响,本研究以不同海拔地区种植的燕麦为原料,制作青贮饲料,分别贮存在低海拔地区（成都）和高海拔地区（红原）,测定发酵指标和细菌群落特征。结果表明,随着海拔升高,燕麦青贮饲料中细菌群落组成和结构均发生变化（P<0.01）：乳酸菌属相对丰富度呈上升趋势,而不良菌（如梭状芽孢杆菌）属相对丰富度呈下降趋势。不同海拔地区种植的燕麦在同一地区青贮后可溶性碳水化合物、粗蛋白、丁酸和氨态氮含量以及微生物数量均存在差异（P<0.05）。综上,海拔高度影响燕麦青贮饲料发酵品质和细菌群落特征。     

青海湖高寒草地土壤理化性质及微生物群落特征对模拟降水的响应

为探究高寒草地生态系统特征对降水变化的响应,本研究以青海湖鸟岛高寒草地生态系统为研究对象,通过设置减少50%降水（NJ）、增加50%降水（NZ）试验处理和对照（NCK）3组不同降水条件,探究土壤理化因子及微生物群落对不同降水梯度的响应特征。研究结果表明：NJ,NZ处理均增加了细菌群落的丰富度降低了其多样性;NJ处理增加真菌群落的丰富度降低了其多样性,NZ处理增加了真菌群落的多样性降低了其丰富度;NJ处理增加了细菌和真菌群落的相对丰度,NZ处理降低了真菌群落相对丰度增加了细菌群落相对丰度;NZ,NJ处理下土壤温湿度及生物量变化差异显著,土壤硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）及全碳含量变化显著;土壤环境因子对土壤微生物群落组成与多样性具有显著影响。综上,土壤理化性质及微生物群落对降水变化的响应明显,真菌对降水处理的响应比细菌更为敏感。     

青藏高原不同海拔梯度黄花棘豆内生真菌多样性研究

为了分析不同海拔梯度黄花棘豆（Oxytropis ochrocephala）内生真菌的多样性及群落结构,进而为调控其主要成分-苦马豆素产量提供新的途径。本试验采用高通量测序技术测定青藏高原不同海拔梯度（2 512,3 005,3 490,3 977和4 493 m）黄花棘豆中内生真菌的ITS序列,观测真菌多样性和群落组成随海拔升高的变化情况,并运用CANOCO 5.0软件对真菌优势群落与植物营养和土壤环境因子间的关系进行冗余分析（Redundancy analysis,RDA）。结果表明：不同海拔梯度植物营养成分及土壤理化性质间均差异显著;从5个海拔梯度的黄花棘豆的样本中获得3615854条ITS序列,在97%序列相似性基础上可划分为750个分类单位（Operational Taxonomic Units,OTUs）。真菌群落的丰富度（Chao1）指数以海拔4 493 m最高,为254.10,而多样性（Shannon）指数以海拔3 005 m最高,为3.05。子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）是青藏高原黄花棘豆内生真菌的优势类群。RDA分析结果显示,真菌优势类群与海拔、粗灰分和土壤有机碳呈极显著相关（P<0.01）,与氮、磷和无氮浸出物呈显著相关（P<0.05）。海拔、植物营养及土壤养分含量均会影响黄花棘豆内生真菌多样性。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

生物结皮演替对高寒草原土壤微生物群落的影响

生物土壤结皮（生物结皮）是高寒草原重要的地表覆盖物,具有调控土壤养分循环和微生物群落结构的作用。本研究采用磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid,PLFA）法分析典型高寒草原生物结皮的产生和发育演替对表层土壤（0~10 cm）微生物群落结构的影响。结果表明：在所有供试土壤样品中共有22种PLFA,可表征7种微生物类群,其中常见细菌和真菌是主导微生物。各类群微生物生物量与生物结皮的产生和演替不具有显著的相关性（P>0.05）。冗余（Redundancy analysis,RDA）分析结果显示土壤因子与微生物生物量极显著相关（P<0.01）,土壤真菌生物量与全氮含量显著正相关（P<0.05）,放线菌生物量与全磷含量显著正相关（P<0.05）。可见,在高寒草原生态系统中,生物结皮、土壤养分和微生物群落之间存在着较为复杂的相关性。     

沙化和人工植被重建对高寒草地土壤细菌群落特征的影响

土壤微生物群落特征指示着草地的质量和健康状况。本研究以青海省贵南县的天然草地（NG）、沙化草地（DG）、草本人工恢复草地（AG）和灌木人工恢复草地（AS）4种草地类型为研究对象,采用qPCR和Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术研究了土壤细菌群落生物量、多样性及其结构的变化,结合植被和土壤属性剖析了高寒草地土壤细菌群落演变的关键影响因子及其贡献。结果表明：草地沙化显著（P<0.05）降低了土壤细菌群落的生物量和α多样性,人工植被重建则促进了土壤细菌群落生物量和α多样性的恢复,22年后基本达到未退化前的水平。草地沙化显著（P<0.05）增加了芽单胞菌门（Gemmatimonadota）的相对丰度,而变形菌门（Proteobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetota）的相对丰度则显著降低（P<0.05）;人工植被重建促进了优势细菌门逐渐向NG方向演变,22年后绝大部分优势细菌的相对丰度基本恢复到未退化之前的状态。然而,DG、AG和AS与NG的土壤细菌群落结构相似性不高,而AG和AS的群落结构则高度相似。土壤细菌群落结构与绝大多数植被和土壤理化指标显著 （P<0.05）正相关,植被属性对其群落结构变化的解释度（10.0%）比土壤物理属性（6.3%）和化学属性（1.9%）更高,植被与土壤所有指标共解释了72.0%的土壤细菌群落结构的变化,表明植被和土壤通过相互作用共同决定了高寒草地土壤细菌群落结构的演变。因此,加强对植被和土壤的保护,防止草地退化,并对沙化草地进行人工植被重建,对于保护和恢复青藏高原高寒草地土壤细菌群落具有重要的生态意义,而选择利用灌木或草本进行人工植被重建对表层土壤细菌群落的影响区别不大。