土壤类型和树种对根际土丛枝菌根真菌群落及其根系侵染率的影响

为合理利用丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza,AM)真菌促进喀斯特退化土地植被恢复,采用形态学方法研究了土壤类型(石灰土和黄壤)和宿主植物种类(紫弹树(Celtis biondii Pamp)、红锥(Castanopsis hystrix)和单性木兰(Kmeria septentrionalis Dandy))对AM真菌群落结构的影响。研究共分离鉴定了2属14种AM真菌,其中幼套球囊霉(Glomus etunicatum)是石灰土和黄壤共有的优势种,石灰土特有的AM真菌包括地球囊霉(G.geosporum)、白色球囊霉(G.albidum)、双型球囊霉(G.ambisporum)、象牙白球囊霉(G.eburneum)和细凹无梗囊霉(G.scrobiculata),而波状无梗囊霉(A.undulata)是黄壤特有的AM真菌。土壤类型对AM真菌孢子密度,Shannon多样性指数以及侵染率具有显著影响;宿主植物种类与AM真菌Shannon多样性指数呈显著相关。石灰土紫弹树和单性木兰根际土AM真菌孢子丰度显著高于黄壤相同植物的,而红锥无显著差异;石灰土紫弹树和红锥的AM真菌物种丰富度及Shannon多样性指数均高于黄壤同种植物的。土壤类型对AM真菌孢子密度、物种丰富度、Shannon多样性指数和侵染率均有显著影响,对均匀度指数也有显著影响;植物种类对Shannon多样性指数有显著影响,且AM真菌物种丰富度、Shannon多样性指数和侵染率受土壤类型与植物种类交互作用的显著影响;土壤p H和全钾含量对AM真菌群落影响显著。因此,利用AM真菌促进喀斯特植物定植生长与植被恢复过程中,应该考虑喀斯特土壤AM真菌具有区域特异性和物种偏好性。     

亚热带草地生态系统中植物多样性与AM真菌互作的研究

为了揭示草地生态系统中植物多样性与AM真菌的相互关系,对三块亚热带草地生态系统中植被和AM真菌的多样性进行了调查.结果表明,不同草地的AM真菌多样性没有差异,而植被多样性存在显著差异,植被Shannon-Weiner多样性指数分别为0 4 6 0、0 6 14和1 70 3.三块草地的AM真菌孢子密度分别是4 7、2 1和5 2g-1,表明土壤中AM真菌孢子密度高的草地,其植被多样性指数也高.植被的多样性指数与孢子密度的相关系数为0 6 5 8(P <0 0 1) ,植被的物种丰度与孢子密度的相关系数为0 5 4 3(P <0 0 5 ) .该研究表明,孢子密度是AM真菌影响植被多样性的一个重要因子     

宁夏荒漠草原区土地利用方式对AM真菌多样性的影响

为揭示宁夏荒漠草原区不同土地利用方式下丛枝菌根(AM)真菌分布规律,选取苜蓿、谷子、青贮玉米、小芦草、猪毛蒿典型样地,研究AM真菌多样性、分布特征及影响因素。结果表明:5种类型样地共鉴定出4属48种AM真菌,其中无梗囊霉属(Acaulospora)11种、球囊霉属(Glomus)33种、巨孢囊霉属(Gigaspora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)各2种;球囊霉属(Glomus)为共有优势属。玉米样地土壤AM真菌种属数量最多,苜蓿、谷子、青贮玉米样地土壤AM真菌种的丰富度、均匀度及其多样性指数明显高于小芦草、猪毛蒿样地土壤。RDA分析表明:土壤有机质与AM真菌多样性指标均成正相关,而速效磷与AM真菌菌根侵染率呈显著负相关。AM真菌种群丰富度与以PLFA表征的土壤真菌、放线菌微生物生物量呈负相关。AM真菌丰富度、香农威纳指数和均匀度指数与土壤中多聚化合物有正相关关系。不同土地利用方式下,受土壤因子和土壤微生物结构与功能的影响,AM真菌多样性分布差异明显,AM真菌多样性受土壤因子、土壤微生物群落结构组成以及微生物功能多样性的综合制约。     

盐渍化地区刺槐、新疆杨和柽柳林中AM真菌特性及其影响因子

为研究生境异质性对AM真菌的影响,以内蒙古磴口、宁夏平罗和甘肃敦煌盐渍化地区中刺槐、新疆杨和柽柳为对象,分析不同树种林地土壤理化性质、土壤酶活性、根内AM真菌侵染状况及根际球囊霉素质量分数、AM真菌的菌丝密度和孢子密度,确定生境(如树种、土壤因子及气候条件)与AM真菌特性间的关系。方差分析结果表明,树种和样区位置对AM真菌的总侵染率、菌丝侵染率、丛枝侵染率、孢子密度、菌丝密度、总球囊霉素质量分数、土壤理化性质和酶活性均具有显著影响;变差分析结果表明土壤因子对AM真菌特性的影响最大,且其影响与树种和气候条件有关;相关分析进一步表明土壤因子及气候条件主要影响刺槐根际AM真菌的菌丝密度和孢子密度、柽柳根际的菌丝密度、新疆杨根内的丛枝侵染率、菌丝侵染率及其根际的孢子密度。以上结果表明,盐渍化地区AM真菌特性具有生境异质性,且其异质性主要由土壤因子的变化所致,而树种和气候条件对AM真菌特性的影响均相对较小。     

藏北高原AM真菌种群多样性及生态分布特征

对西藏藏北高原草地植物丛枝菌根(AM)真菌种群多样性的研究表明:藏北高原草地植物AM真菌分布极为广泛,共分离出4属AM真菌,Glomus属真菌分布最为广泛、优势属地位最为突出,其次为Acaulospora属真菌,Paraglomus属和Scutellospora属真菌则同为常见属;不同草地类型中,高寒草原AM真菌属的多样性高于高寒草甸,Scutellospora属真菌在高寒草甸草原中未见分布,Paraglomus属真菌则主要分布于高寒草甸草原中;AM真菌属的多样性与寄主植物在藏北草地所处的地位亦基本一致;海拔高度不仅与AM真菌孢子密度表现为负相关(r=-0.478),而且对AM真菌的生态分布亦具重要影响。不同土壤pH范围内,Glomus属真菌的种群频度有随土壤PH的提高而显著增加的趋势,Scutel-lospora属真菌的种群频度则呈中性>碱性的趋势,Paraglomus属真菌仅见于中性土壤环境中;低磷土壤AM真菌的多样性低于高磷土壤环境。     

不同种植年限宁夏枸杞根际微生物的群落多样性

为了解长期人工种植宁夏枸杞根际土壤微生物群落结构特征及其与AM真菌侵染率的关系,本研究分析测定了种植5、10、15 a和24 a宁夏枸杞根际AM真菌的定殖情况和土壤理化性质,并利用PCR-DGGE技术分析了不同种植年限宁夏枸杞根际土壤微生物多样性。结果表明,不同种植年限宁夏枸杞根际土壤pH、速效磷、速效钾、硝态氮存在显著差异,速效磷、速效钾、硝态氮含量在10 a达到最大,这可能与长期施肥及植物对氮磷钾的利用率有关。测序结果表明,随着种植年限的增长,宁夏枸杞根际土壤的微生物多样性呈一定程度的下降趋势,宁夏枸杞根际AM真菌的香农指数在种植5 a时最高,条带数最多,为11条,在种植10 a时显著降低（与种植5 a枸杞相比）,在种植24 a时达到最低。根际细菌的香农指数在种植5 a时最高,条带数最多,为31条,说明5 a生宁夏枸杞根际根中细菌种类最多,在种植15 a时显著降低（与种植10 a相比）。通过相关性分析发现,孢子密度差异显著,孢子密度与铵态氮显著正相关,菌根侵染率与铵态氮呈负相关。AM真菌物种丰度与速效钾、硝态氮显著正相关,与土壤pH显著负相关,均匀度指数与pH正相关,与速效磷、铵态氮显著负相关。由此可见,树龄和土壤因子在一定程度上影响根际微生物群落结构。     

校园不同绿地冬春季空气微生物特征及影响要素研究

空气微生物浓度与人类健康和公共卫生安全息息相关。为探明绿地通过植被类型、垂直结构、环境因子和土壤微生物对空气微生物分布的影响,选择了8块具有典型植被特征的绿地,采用自然沉降法取样并观测空气微生物冬春季的分布情况。结果表明,校园不同绿地空气微生物浓度春季显著高于冬季。受季节、植物种类和垂直结构影响,不同绿地空气减菌作用彼此间显著差异,所有绿地均能有效抑制空气细菌,且在春季表现出更好的减菌效果,对空气真菌基本无抑制作用,针叶林和乔草结构分别为减菌作用最佳的植被类型和垂直结构。环境因素和绿地垂直结构与空气微生物浓度存在显著线性回归关系,空气细菌浓度受温度影响最大,空气真菌浓度受湿度影响最大。土壤细菌多样性和丰富度与空气细菌浓度显著正相关,土壤真菌多样性与空气真菌浓度显著负相关。     

蒙古沙冬青根围土壤AM真菌PCR-DGGE分析

分子学方法在研究AM真菌多样性中有着重要作用。为了寻找研究蒙古沙冬青根围土壤AM真菌群落的合适引物,选取3对常用引物进行试验,最终选取2对不同引物AM1/NS31和AMV4.5NF/AMDGR,利用DGGE技术研究内蒙古阿拉善和乌拉特后旗2个样地蒙古沙冬青根围土壤AM真菌多样性及其与土壤因子的相关性,阐明极端干旱环境下AM真菌空间分布及土壤因子的生态作用。结果表明:(1)AM1/NS31引物能够更有效扩增样本AM真菌,表现出丰富的DGGE条带数目。(2)2个样地AM真菌群落结构在种类组成上有较高相似性,不同样地和土层AM真菌群落差异性主要体现在丰富度和优势度上。同一样地,0~20cm土层AM真菌丰富度高于20~40cm土层;同一土层,阿拉善样地AM真菌丰富度更高。不同样本AM真菌优势度有较大差异,Rhizophagus intraradices在所有样本中均有较高优势度。(3)土壤速效P、速效N、速效K和有机质对于AM真菌分布有显著影响。     

长期围封对不同放牧强度下草地植物和AM真菌群落恢复的影响

为探明人为干扰对草地生态系统生态恢复的影响,以不同放牧强度试验草地为研究对象,调查了围封14a后草地植物群落的多样性,并应用第二代高通量测序技术454测序法分析了植物根际土壤中AM真菌的群落结构。研究结果显示,14a围封保育使得不同放牧强度小区与长期封育小区植被盖度及植物多样性指数基本恢复至同一水平。土壤速效磷含量在重度放牧小区最低(1.00 mg/kg),轻度放牧区最高(2.25 mg/kg),其它土壤理化性质指标在不同小区之间没有显著差异。通过分子鉴定发现所有土壤样品中AM真菌共有87个分类单元(VT),隶属于Diversispora、Otospora、Scutellospora、Glomeraceae Glomus、Rhizophagus、Paraglomus和Archaeospora 等7个属。对不同放牧强度小区AM真菌进行多样性分析,结果表明长期封育小区AM真菌Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数最低,且显著低于中度放牧区,而AM真菌多样性在各放牧小区之间差异不显著。本研究表明长期围封可以有效促进退化草地植物群落的恢复,而AM真菌表现出与植物群落恢复的不同步性。对于草地生态系统退化及恢复过程中植物和土壤功能微生物类群的协同关系还需要进一步系统深入的研究。     

长期施用氮肥和磷肥对东北黑土丛枝菌根真菌群落组成的影响

【目的】丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌在促进作物养分吸收、提高作物抗病和抗逆性等方面具有重要意义,探讨长期施用化学氮肥和磷肥对东北黑土AM真菌的影响及其主效环境因子,为进一步揭示AM真菌对化肥的响应机制,指导农田施肥以及利用AM真菌提高土壤养分有效性提供依据。【方法】以长期定位试验为平台,选取5种不同处理:不施肥(CK),单施常量氮肥(N_1),混施常量氮肥和磷肥(N_1P_1),单施2倍常量氮肥(N_2),混施2倍常量氮肥和磷肥(N_2P_2)。采用Illumina Miseq高通量测序技术研究连续施用37年氮肥和磷肥的AM真菌群落组成差异,并对AM真菌群落组成与环境因子进行相关性分析。【结果】随着氮、磷施用量的增加,黑土p H和速效钾含量显著降低,而全氮、硝态氮、铵态氮和有机质含量显著提高。单施氮肥(N_1和N_2)对黑土中AM真菌多样性影响不显著(P0.05);然而氮、磷混施(N_1P_1和N_2P_2)显著降低黑土中AM真菌多样性(P0.05)。土壤中AM真菌以Glomeraceae科为主,占AM真菌45.5%。在属水平上,施肥降低Funneliformis和Septoglomus丰度,而提高Paraglomus丰度;在N_1和N_2基础上施磷显著提高Glomus和Funneliformis丰度,而降低Gigaspora和Paraglomus的丰度。非度量多维度分析表明,长期施用氮、磷肥改变了土壤中AM真菌群落组成。不施肥处理、单施氮肥处理和氮、磷混施处理AM真菌群落差异显著,且磷肥影响较为显著。冗余分析表明,土壤p H,有效磷含量是影响黑土中AM真菌群落组成的主效环境因子(P0.05)。【结论】长期施用氮肥以及氮、磷肥混施改变了黑土中AM真菌群落组成,单施氮肥对黑土中AM真菌多样性影响不大,而氮、磷肥混施降低其多样性,施肥导致的土壤p H和有效磷含量变化是主要因素。     

公路边坡植物群落多样性与土壤因子耦合关系

为促使高速公路边坡植被群落正向演替,探究植物群落多样性与环境因子的响应关系,以山东省青临高速公路16种典型绿化护坡类型为例,选取代表植物群落、地形条件和土壤特性的指标,运用冗余分析法揭示植被重建后群落多样性与环境因子的关系,并运用灰色关联度构建不同护坡模式下植被-- 土壤耦合模型。结果表明:1)各类环境因子共同解释了公路边坡植物多样性变异信息的87.599%,土壤理化性质的解释度最高,达到69.539%;2)多样性指数对土壤作用的反馈程度排序为Margalef指数＞Shannon-Wiener指数＞Simpson指数＞Pielou指数;3)与群落多样性平均关联系数大于0.65的土壤因子排序为速效磷＞全磷＞全氮＞全钾＞有机碳,属于较强关联;4)公路边坡植被-- 土壤的耦合协调程度以弱协调和中等协调为主,耦合度排序为土质边坡＞岩质边坡＞岩土混合边坡。该研究可为山东省乃至华北地区公路边坡植被恢复提供参考依据。      

宁夏沙坡头人工植被区土壤真菌种群的动态研究

[目的]研究宁夏沙坡头人工植被区不同沙丘土样在不同时间、不同土层真菌的变化情况。[方法]以9个沙地土样与1个土壤土样作比较,对不同时间、不同土层真菌的种类、数量和分布进行了比较分析。[结果]同一样地环境、不同空间层次以及不同样地环境、相同空间层次草地土壤真菌数量变化均较大,而各土壤类型的真菌数量分布均以翠柳沟(天然荒漠草原)最多、流沙最少;在不同固沙地类型中,翠柳沟真菌种类和数目最多。[结论]人工植被区土壤真菌的数量随固沙年代的增加而增加,因此加强沙地的植被建设和人工管理有助于改善沙漠化现状。     

宁夏沙坡头人工植被区土壤真菌种群的动态研究(英文)

[Objective] The changes of fungi in different soil layers and sand dunes of artificial vegetation areas in Ningxia Shapotou during different times were studied. [Method]The number of soil fungi in different soil layers at same plot and in same soil layer at different plots were changed significantly.The quantitative distribution of fungi was the most in Cuiliugou but the fewest in quicksand among all soil types.[Result] The quantity of soil fungi in grasslands was varied in different soil layers at the same sample and in the same soil layer at different sample plots. The quantity of fungi from different soil types distributed mostly in Cuiliugou, a natural desert steppe, but little in quicksand. The species and quantity of fungi in CuiLiugou was the most in different types of sand-fixing lands. [Conclusion] The quantity of soil fungi in artificial vegetation areas raises with the increase of sand-fixing ages, The enhancement of vegetation construction and artificial management measures in inland is helpful for improving present situation of desertification.     

陕北旱区豆科植物根际AM真菌初步研究

AM真菌是一类土壤有益微生物,对逆境条件下植物的生长有诸多有益的生理和生态学效应.本文对陕北旱区豆科植物根际AM真菌多样性和定殖状况进行了初步研究,共分离鉴定出4属16种AM真菌,孢子密度平均为170.8个/100g土,总定殖率高达66.8%.AM真菌多样性和定殖受宿主植物、土壤因子和地理环境等条件的影响,其不同结构的定殖率有明显差异.     

基于多元统计分析的土壤-环境关系研究

[目的]基于多元统计分析方法,研究土壤与环境之间的关系。[方法]以陕北米脂县为例,在野外调查取样、实验室分析的基础上,利用Canoco多元统计分析,探讨土壤性质与环境因子之间相关性。[结果]环境因子对土壤性质的影响程度依次为:土地利用>植被类型>退耕年限>植被盖度>坡向>坡度>海拔高度,土地利用和植被类型对土壤性质有显著影响,是土壤性质空间变异的最主要的环境制约因子,而退耕年限则与土壤养分的积累关系密切。[结论]该研究为我国黄土高原地区生态环境的建设提供了理论依据。     

广西野生黄花蒿根际土壤AM真菌类型调查分析

[目的]调查广西野生黄花蒿根际土壤丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌与野生黄花蒿的共生情况及其根际土壤理化性状差异,为筛选对广西野生黄花蒿生长有明显促进作用的高效菌株及推动AM真菌在黄花蒿生产上的应用提供理论依据.[方法]采集野生黄花蒿根际2~30 cm土样,分别测定土壤pH、有机质碳、速效磷、碱解氮和速效钾含量,采用湿筛倾析—蔗糖离心法分离AM真菌孢子,观察记录孢子数量、形态并进行AM真菌类型划分和鉴定.[结果]不同采样点的野生黄花蒿均被AM真菌侵染,对野生黄花蒿的侵染率在29.15%~40.43%,其中崇左市土样的侵染率最高,南宁马山县土样的侵染率最低;10 g风干土样中的孢子数量以崇左市的最高(163个),百色田林县的最低(32个);不同样点的侵染强度为2~3级,属中等偏下水平.不同样点的土壤pH在7.61~8.38,属弱碱性土壤;土壤有机质碳含量为5.15~58.08 g/kg,速效磷、碱解氮和速效钾含量分别为54.71~551.20、98.70~595.00和66.89~547.30 mg/kg,不同样点间差异明显.AM真菌孢子密度、种类丰度(SR)和物种多样性指数也因采样点不同而存在明显差异.从9个地区55份土样中共分离出42种不同种类的AM真菌.[结论]广西野生黄花蒿根际AM真菌的分布因地理位置不同而存在差异,与土壤营养状况基本呈反比.野生黄花蒿根际土壤环境差异可能是造成AM真菌多样性的重要原因.     

基于机器学习方法的宁夏南部土壤质地空间分布研究

【目的】基于历史数据,利用机器学习方法分析宁夏南部土壤质地空间变异规律及其与环境因素之间的关系。【方法】基于宁夏回族自治区南部428 个20世纪80年代第二次土壤普查土壤剖面点数据,采用分类回归树（CART）和随机森林（RF）两种机器学习方法,结合地形因子、土壤类型、归一化植被指数,探究与宁夏南部地区土壤质地分布相关性较强的环境因素,并用两种机器学习预测该区土壤质地类型的空间分布,用剖面点验证集数据以及宁夏回族自治区海原县实测样点数据验证模型精度。【结果】（1）RF和CART对剖面点验证集土壤质地类型的预测正确率分别为 62.36%、55.29%,接收者操作特性（receiver operating characteristic,ROC）曲线下面积（area under roc curve,AUC）分别为0.7515、0.6933,对海原县122个实测样点的预测正确率分别为54.10%、48.36%,AUC分别为0.6599、0.5981,RF的预测精度高于CART。（2）该区土壤类型（ST）是与土壤质地空间分布相关性最强的环境因素,其次是高程（Ele）,高程越高,土壤质地越黏重。风力作用指数（WEI）和坡度（Slo）对土壤质地的影响较小。（3）研究区土壤质地类型以轻壤土为主,空间分布格局基本呈现为南部土壤质地黏重,北部土壤质地较轻。【结论】RF更适合预测宁夏南部地区土壤质地的空间分布,且充分利用历史数据,结合新的野外采样,可以达到预测制图的精度要求;土壤类型（ST）和高程（Ele）是与土壤质地空间分布相关性较强的环境因素。