轮作模式下土壤微生物与线虫群落的互作研究现状

作物轮作种植在中国应用历史悠久,而针对不同地区不同栽培目的的轮作模式研究一直处于探索中。笔者以轮作在土壤生态学方面对土壤的改良作用着手,分析国内外学者关于多种轮作模式下土壤线虫与微生物群落的相关研究,讨论轮作模式下土壤理化性状对两者的影响以及在团聚体中微生物和线虫群落的关系。从宏观及微观空间尺度下分析两者在土壤生态系统食物网中的相互作用,根据其互作效应探究微生物、线虫对土壤环境的指示作用,以此来达到合理轮作、培肥土壤、作物可持续稳产高产的目的,使得农田土壤状况向着更有利于作物生长发育的方向发展。     

基于中国知网的氮循环研究文献计量分析

为探究近10年来氮循环研究的热点与趋势，基于CNKI数据库，采用文献计量学方法，对文献类型、分布国家、研究机构、来源期刊、高被引文献进行统计，进而分析氮循环研究的概况和动态。结果表明：（1）2012—2021年氮循环相关文献发文量呈逐年平稳增加的趋势，且主要文献类型为外文期刊、学位论文和中文期刊。（2）研究国家主要分布于中国和美国，研究机构以大学为主，另外，中国的中国科学院也是氮循环研究的重要机构之一。（3）荷兰的《Science of the Total Environment》、瑞士的《Frontiers in Microbiology》和英国的《Soil Biology&Biochemistry》3本期刊的累计发文量较高。（4）高被引文献主要以综述为主，主要集中在土壤氮循环方向。氮循环的相关研究发展态势较好，相关理论逐渐进入全面深入的系统化研究阶段，并形成以农业生态系统土壤氮循环为主流的研究方向。     

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。     

土壤动物研究热点的可视化分析

土壤动物是土壤生态系统中不可缺少的重要部分，在土壤生态系统的物质循环和能量流动中起重要作用。旨在为土壤动物后续的相关研究提供当下此领域研究现状及研究热点等相关信息，以1980—2021年CNKI数据库中以“土壤动物”为标题的相关文献为数据基础，对论文发文量，机构，期刊等层次进行数据整理，运用Ucinet和Net draw进行可视化分析及热点预测。研究结果表明：在全国范围内，学界在此领域内的文献发表量逐渐增长；东北师范大学地理科学学院和贵州师范大学中国南方喀斯特研究院发文量居全国研究机构的前2位；该领域主要期刊有《生态学报》和《生态学杂志》；目前学界在研究时多关注群落结构，多样性，群落特征，凋落物分解等；殷秀琴是发表论文最多的学者；该领域的研究热点多集中于农业基础科学、农艺学、林业等方面；国家自然科学基金是资助研究土壤动物最多的基金项目。随着国内科研工作者的研究工作进一步深入，土壤动物的研究取得了快速发展和高质量成果。     

连作对土壤微生物菌群影响及修复研究进展

连作可短时间内带来经济效益，满足日益增长的粮食等农产品需求，但长期连作会加速土壤退化，导致作物减产和病害率增高，破坏土壤微生物结构平衡，不利于土壤生态系统的可持续发展。良好的土壤生态系统中有益微生物、有害微生物及植物间维持着相对平衡。微生物群落结构直接指示整个土壤生态系统的转化方向。通过总结前人在连作对土壤微生物菌群的影响及其修复连作土壤障碍方面的研究结果，探讨修复方式的利弊及其未来的研究方向，旨在为连作障碍土壤修复和植物生长发育创造良好条件，为保持土壤微生物群落结构平衡、保证土壤生态系统的可持续发展提供理论依据。     

2011—2020年土壤修复领域研究态势的文献计量分析

土壤污染已经成为全球性问题,也是中国环境危害最为严重的问题之一。本文数据来源于中国知网(CNKI)和Web of Science (WOS)数据库,利用CiteSpace软件对2011—2020年土壤修复研究领域的文献进行可视化分析,探讨了土壤修复相关研究的现状及未来发展趋势。研究表明：土壤修复领域的研究（1）发文量总体呈上升趋势,中国、美国、西班牙、印度、澳大利亚是英文发文量位居前5的国家;中国以科学院为主要发文机构;（2）从关键词的中心性和文献被引频次分析得到重金属污染土壤及修复是目前主要的研究内容,而生物修复及生物炭是土壤修复领域的研究热点（3）农药污染土壤修复、生态修复、修复材料及修复技术的研发是未来土壤修复研究领域的重要方向。     

有机肥对土壤微生物群落特征影响的研究进展

土壤微生物是评价土壤健康的关键指标，农业生产中，施肥提高土壤肥力和粮食产量的同时也深刻地改变着土壤微生物的生存环境。在农业生产发展和推广有机肥的基本政策下，研究有机肥料对土壤微生物的影响有利于全面、客观评价有机肥对土壤健康的意义。中国自20世纪70、80年代，布局了一批长期定位施肥试验，基于这些研究结果，对土壤微生物研究发展变化趋势及环境影响因素进行研究，阐述了有机肥在提高土壤微生物生物量和构建群落结构方面的积极效应，探讨了有机培肥对土壤微生物群落功能多样性的影响。总的来说，有机肥改变土壤微生物群落多样性和碳源利用特征，提高土壤细菌真菌比，增加古菌、固氮微生物和氨氧化微生物等功能微生物菌群丰度，抑制土壤病原菌的活性，从而起到提高土壤碳氮代谢活性和维护土壤健康的作用。有机肥构建土壤微生物群落结构的途径主要是引起土壤pH、养分含量、团聚结构、酶的活性等理化性质的改变，以及自身携带的外源微生物、抗生素、重金属等对土壤微生物群落特征的影响。施用有机肥时应综合考虑土壤条件、作物类型和肥料种类等因素。今后，可以通过新的生物技术深入挖掘微生物功能特性及作用机制，同时开发安全高效的新型微生物肥料，充分发挥微生物在农业绿色发展中的作用。此外，还要重视土壤健康微生物指标的开发和验证，深入开展土壤健康评价体系研究。     

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。     

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。     

基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化

苍术为多年生草本植物,传统的种植方式是连续多年在同一地块种植,这往往导致其生长发育受阻和土传病害的发生,根际微生物被认为是植物的第二基因组,对植物的生长发育具有重要作用。为分析栽培苍术对根际土壤微生物的影响,探讨苍术病害发生与微生物变化间的关系,以陕西省柞水县下梁镇种植过3年苍术的根际土壤,以及从未种植过苍术地块的土壤为试验材料,利用高通量测序方法对微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,栽培3年后,苍术根际土壤细菌和真菌结构发生变化,细菌群落多样性和丰富度下降,真菌群落多样性下降、丰富度上升,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌中的优势菌群,子囊菌门、被孢霉门、担子菌门是真菌中的优势菌群。栽培3年后,苍术的根际土壤微生物呈有益菌下降、病害菌增加的趋势。     

生物炭对土壤微生物影响的研究进展

生物炭的施用改变了土壤的理化性质，刺激了土壤微生物的活动，从而影响土壤质量和植物生长。通过研究生物炭对土壤微生物的影响，可以更好地理解生物炭与土壤以及植物之间的相互作用具有重要的意义。然而，生物炭对土壤特性的研究比较多，但对土壤微生物的研究比较少。本文主要从以下几个方面进行相关介绍：（1）生物炭施用对土壤理化性质的影响；（2）生物炭施用对土壤微生物生长的影响；（3）生物炭施用对土壤微生物群落多样性的影响；（4）生物炭施用对土壤微生物酶活性、微生物活性和生态功能的影响。主要论述了生物炭对土壤微生物的研究进展，并对其应用前景进行了预测，为中国农田生态系统的建设和发展奠定了基础。     

连作模式下甜菜土壤微生物研究进展

为揭示甜菜连作模式下的土壤微生物响应机制,本研究分析了甜菜连作下土壤微生物群落区系和根际微生态研究进展,初步探讨连作甜菜土壤微生物群落变化的演变规律,着重阐述土壤微生物与根际微生态在连作条件下的作用机制,并对未来的研究方向做出展望.指出连作条件下甜菜与微生物互作是一个复杂的过程,其受多重因素共同作用,与根际微生态环境密...     

茶树扦插苗圃土壤真菌群落结构多样性及其环境因子分析

扦插土壤微生物在茶树扦插短穗愈合生根过程中起着至关重要的作用。为探究不同类型苗圃土壤之间的真菌群落结构差异以及土壤环境因子与真菌群落结构之间的关系。本实验采用高通量测序技术对5个茶区苗圃地的非重茬表土、重茬表土、黄心土样品进行测序分析,比较不同类型扦插土壤中真菌群落多样性差异。Alpha多样性分析表明,黄心土的真菌群落的总数和多样性都低于重茬表土和非重茬表土,重茬表土和非重茬表土的真菌群落总数和多样性在不同地区存在差异。从五组土壤样品中共检测出5个门,其中优势菌群为接合菌门(Zygomycota),丰度占真菌群落的31.11%~77.00%。五组土壤样品的403个真菌菌属中,优势菌属均为未被分类的被孢霉科(unclassified_Mortierellaceae)。相关性分析表明,真菌OTU总数和物种总数Chao1与土壤有机质含量SOM有极强的相关性。本研究结果为茶树扦插土壤的选择提供了参考,也为茶树扦插土壤中病原微生物的进一步的筛选分离等研究提供了科学依据。     

不同施肥方式对烤烟土壤群落多样性的影响

通过研究不同施肥处理对云南大理植烟土壤群落的影响,为生物有机肥的合理配施及改善土壤提供依据。采用Illumina Miseq高通量测序技术,对不同有机肥配施(祥云管盛有机肥,弥渡国发有机肥、福建三炬提供的固体微生物菌肥(耕多邦)以及福建三炬提供的液体微生物菌肥(耕多邦))下的大理烟区植烟土壤菌相分析。研究得出,植烟植株土壤中微生物多样性丰富,包括42个门、93个纲、307个目、386个科、804个属;其中子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门、球菌门、罗氏菌门、乳杆菌门是土壤样品中物种丰度较高的7个门类。与常规对照组相比,施加微生物菌肥可明显增加植烟根际土壤微生物群落结构多样性,其中施加液体为生物菌肥土壤样本微生物多样性指数Chao指数最高,Simpson指数最小,表明施用液体微生物菌肥土壤样本微生物群落多样性最高。物种丰度Heatmap表明,与对照相比,施肥处理的土壤微生物组成明显增加,且随着移栽时间的增加施肥处理的群落丰富度也逐渐上升。不同施肥处理间的微生物结构聚类具体表现为施肥处理间的结构聚类较紧密,而对照较为分散,说明施加生物有机肥可以改变土壤微生物结构,且子囊菌门为连作土壤优势...     

蚯蚓活动对生态滤池微生物群落功能多样性的影响

生活污水的蚯蚓生态滤池工艺是在污水生物处理反应器中引入蚯蚓,改善生态滤池的处理环境,提高处理效率,适宜用于农村生活污水处理。笔者以蚯蚓生态滤池（+E）和普通生态滤池（-E）为试验对象,研究了蚯蚓活动对生态滤池基质微生物功能群落结构及代谢特征的影响。结果表明,土壤微生物群落碳源代谢能力随土壤深度的增加而逐渐减小,不同深度的微生物群落碳源代谢特征已基本分异;相比无蚯蚓对照滤池,蚯蚓活动对0~20 cm各基质层微生物群落碳源利用能力有显著促进作用,基质土壤微生物群落的丰富度、均匀度和优势度均得到增强;同时,在蚯蚓作用下,蚯蚓生态滤池0~5 cm和5~10 cm基质层的微生物群落差异减小。蚯蚓通过掘穴、摄食、排泄等生理行为影响了生态滤池0~20 cm基质层的土壤微生物群落功能多样性状况。     

草地硝化,反硝化微生物功能群研究进展

在全球气候变化的背景下,对于草地土壤中氮素循环的研究更加迫切和重要。温室气体氧化亚氮（N2O）在土壤中主要来自硝化反硝化过程,都由相应地微生物功能群所驱动。为了揭示土壤N2O产生的微生物机制,笔者从近年来草原硝化、反硝化过程相关微生物功能群入手,归纳了全球不同草原生态系统中硝化反硝化微生物功能群的数量,组成及相应的影响机制和地理格局,总结了N2O产生过程的研究进展,分析指出了未来草地土壤微生物研究的热点方向,并对草地N2O产生的微生物机制研究做出了展望。     

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。     

草地硝化和反硝化微生物功能群研究进展

在全球气候变化的背景下,对于草地土壤中氮素循环的研究更加迫切和重要。温室气体氧化亚氮(N_2O)在土壤中主要来自硝化反硝化过程,都由相应地微生物功能群所驱动。为了揭示土壤N_2O产生的微生物机制,笔者从近年来草原硝化、反硝化过程相关微生物功能群入手,归纳了全球不同草原生态系统中硝化反硝化微生物功能群的数量,组成及相应的影响机制和地理格局,总结了N_2O产生过程的研究进展,分析了未来草地土壤微生物研究的热点方向,并对草地N_2O产生的微生物机制研究做出了展望。     

长期不同施肥对农田土壤养分与微生物群落结构的影响

为了阐明长期不同施肥对土壤养分与微生物群落的影响及影响机理,以杭嘉湖平原典型稻麦轮作区长期定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid, PLFA)分析方法,研究了施用化肥(NPK)、秸秆(Straw)、栏肥(Manure)、化肥与秸秆配施(S+NPK)、化肥与栏肥配施(M+NPK)5种不同施肥方式对土壤主要养分指标与微生物量及微生物群落结构的影响,试验以不施肥处理为对照。结果表明,所有施肥处理均提高了土壤有机碳,其中秸秆与化肥配施、栏肥无论是单独施用还是与化肥配施所提高的有机碳含量均达到显著水平;施用化肥、有机肥、秸秆+化肥及有机肥+化肥均可在一定程度增加土壤氮、磷、钾养分。施用秸秆和栏肥显著提高了土壤中总PLFA、细菌、真菌、放线菌等含量以及微生物群落Shannon指数(P＜0.05),但施用化肥可引起土壤微生物量和多样性指数的下降。相关分析结果表明,土壤微生物PLFA含量及Shannon指数与土壤碳氮比呈显著正相关(P＜0.05)。典范对应分析结果表明,土壤有机碳含量(F=2.18,P=0.027)是影响微生物群落结构的主要环境因子。可得出结论,长期秸秆还田或施用栏肥可显著提高土壤微生物量并改变其群落结构,土壤有机碳含量及碳氮比对于土壤质量和肥力的提高具有至关重要的作用。     

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...