盐城滨海湿地土壤微生物群落的季节变化特征

为探讨盐城滩涂湿地典型生境土壤微生物多样性与群落结构特征及其季节动态，选择盐城滩涂湿地淤泥质光滩、互花米草群落、藨草群落、盐地碱蓬群落、芦苇群落5种典型生境，通过16S rRNA高通量测序技术对不同季节0～<10 cm(表层)、10～<30 cm(中层)、30～60 cm(深层)的土壤微生物群落特征进行分析。研究发现，不同生境间，淤泥质光滩微生物多样性高于有植被覆盖的滩涂湿地，且土壤微生物群落结构与植物群落差异较大。不同植物群落间，互花米草群落和芦苇群落土壤微生物多样性较高，土壤微生物群落结构上，互花米草群落和藨草群落相似，芦苇群落和盐地碱蓬群落相似。不同季节间，表层土壤微生物多样性差异较大，中深层土壤差异较小。表中层土壤秋季土壤微生物多样性最高；深层土壤中，互花米草群落秋季最高，本土植物群落夏季最高。总体上，互花米草入侵改变了土壤微生物群落组成结构特征，不同季节间土壤微生物多样性的季节变化规律也与本土植物群落存在一定差异。     

不同栽培环境下有机与常规蔬菜土壤的细菌群落多样性差异

土壤细菌群落在蔬菜栽培中发挥着重要作用.基于DNA和RNA水平,利用PCR-DGGE技术研究了不同栽培环境下有机与常规蔬菜土壤细菌群落多样性差异,以及土壤理化性质与细菌群落多样性的关系.结果表明:不同栽培方式下土壤细菌多样性存在明显差异,土壤微生物的优势种群和数量受有机、常规栽培和季节影响,有机栽培较之常规栽培能够显著增加土壤细菌群落多样性;聚类分析表明,16S rDNA细菌群落多样性与季节相关,而16S rRNA细菌群落多样性与栽培方式相关;差异条带测序显示,大多细菌与不可培养细菌种属有较高同源性,其余9种推测属于假单胞菌属;CCA分析说明pH是影响土壤细菌群落多样性的主要因素,有机栽培土壤中微生物生物量C、N以及有机质含量显著高于常规栽培土壤.综上,有机栽培能够丰富活性细菌群落多样性,具有土壤优化效应.     

江苏盐城新洋港互花米草盐沼的微生物区系调查

于2004年10至2005年8月期间,调查了江苏省盐城新洋港海岸带互花米草盐沼土壤微生物的时空分布,以期了解互花米草入侵对盐沼微生物区系的影响。根据植被不同,将采样点划分为盐蒿带、米草带和光滩带,采用稀释平板法进行微生物分离计数。结果表明互花米草盐沼微生物数量总体表现为细菌>放线菌>真菌。在空间分布上,细菌表现为米草带>碱蓬带>光滩带,真菌为米草带≥碱蓬带>光滩带,放线菌为碱蓬带>米草带>光滩带。在时间分布上,在气温最高的8月,三类微生物的数量都达到最大。盐沼植被类型、土壤性质、有机质含量、环境的温度和湿度等因素,对微生物的区系分布起着重要作用。     

互花米草盐沼湿地土壤腐殖质的空间分布特征

互花米草是从美国引进我国的适宜在海滩高潮带下部至中潮带上部广阔滩面上生长的耐盐耐淹植物,研究互花米草盐沼湿地土壤腐殖质的空间分布规律是了解外来物种互花米草对我国潮滩环境影响的重要方面.本文选择了10个地点,采集了41个土壤样品并进行了腐殖质含量测定,分析了互花米草盐沼湿地土壤腐殖质各指标沿垂直于海堤方向以及平行于海堤方向和地下剖面方向的空间分布特征,探讨了产生空间异质性的可能原因.结果表明,互花米草盐沼湿地土壤属于典型的富里酸性、在稳定海岸沿垂直于海堤方向一般表现为从海岸向外逐渐降低的趋势以及从表层向下腐殖质含量呈波状降低,但降低幅度一般较小.     

采用分子生物学技术分析不同施肥土壤中细菌多样性

 本研究探讨在小白菜栽培时，分别添加果蔬加工废弃物生产的堆肥和化肥对土壤微生物区系的影响。利用扩增16S rRNA基因来比较微生物群落的技术，分离出所有群落DNA，再以此DNA为模板，以专一性引物扩增出16S rRNA基因（rDNA）。随后建立16S rDNA基因文库后，再以计算机仿真的方式，选出能将上述引物扩增的16S rDNA基因中间切割成片段长度范围集中的一组限制性内切酶--AciI、BstUI、和RsaI。结果表明，无施肥土壤与添加堆肥土壤中微生物较接近。无施肥、添加堆肥、添加化肥土壤三者的微生物多样性指数分别为0.990、0.986和0.962；均匀度为0.979、0.977和0.931。     

条子泥围堰区土壤微生物多样性特征

为探究条子泥围堰区不同生境下土壤微生物多样性特征，选取淤泥质光滩、互花米草群落、盐地碱蓬群落、芦苇群落四种生境，分别采集0～<10 cm(表层)、10～<30 cm(中层)、30～60 cm(深层)土壤样品，分析不同生境、不同土层下微生物群落结构的差异性，并利用冗余分析研究微生物群落结构与土壤理化性质的相关关系。结果显示，生境类型影响微生物群落的多样性。淤泥质光滩微生物群落多样性高于其余3种植物群落。同一土壤层次微生物群落结构相似，但不同土壤层次间具有差异性，土壤表层与中、深层存在较大差异，中、深层土壤间相似。土壤Fe²⁺、粒度(Mz)、pH值对微生物群落结构解释率显著，分别为11.04%、2.33%、0.9%。不同生境中，影响土壤微生物群落组成与结构特征的土壤因子存在较大差异。互花米草群落土壤特有OTUs数量占总OTUs数量的比例低于芦苇群落、盐地碱蓬群落这两种本土植物群落，互花米草群落土壤中、深层的微生物丰富度低于本土植物群落，与互花米草在围堰区扩张能力下降相对应。     

江苏省东台市滩涂垦区不同自然植被下的土壤/沉积物盐分特征

对江苏省东台市滩涂垦区2009—2013年围垦年限及不同自然植被下土壤或沉积物的盐分进行研究,结果表明,研究垦区土壤/沉积物盐分含量变幅为0.11%~2.63%,沉积物盐分含量随着围垦年限增加(自海向陆)总体呈递减态势;自然滩涂互花米草群落下的沉积物盐分空间变幅小,垦区内互花米草群落盐度变幅大,盐蒿滩内盐分变幅更大;垦区光滩、盐蒿群落下剖面盐分表现为底聚型,白茅群落、盐角草群落表现为表聚型,互花米草群落则兼顾表聚型、底聚型、均匀型等多种类型;垦区内互花米草在盐分0.80%~1.00%范围内生长最好,盐蒿在盐分为0.30%左右时群落密度最大;垦区主要植物种类耐盐能力从高到低依次为:互花米草盐蒿盐角草白茅,这与垦区植被主要演替顺序互花米草群落→互花米草+盐蒿群落→盐蒿群落→盐角草群落/白茅群落基本一致。     

海岸盐沼湿地可培养硫酸盐还原菌多样性及其时空变化规律

为了揭示盐沼湿地生态系统中可培养硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)的多样性及其时空变化规律,探讨大米草与互花米草定植对SRB多样性及种群数量的影响,采用选择性培养基培养方法及16S rRNA基因序列分析技术,定性、定量分析江苏射阳海岸盐沼湿地可培养SRB的多样性及种群数量。结果共获得210株硫酸盐还原菌,归属于变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)的17个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势类群;发现了一些未见报道的新SRB种属,如Agromyces、Brachybacterium、Oceanimonas、Microbulbifer、Photobacterium、Sporosarcina和Tetrathiobacter等;盐沼湿地可培养SRB多样性及种群数量受季节变化而改变;定植米草直接或通过改变土壤性质而间接影响盐沼湿地可培养SRB多样性及种群数量。SRB是盐沼生态系统的重要组成部分,其种群多样性、数量及分布受生物、非生物因素的影响。     

适用变性梯度凝胶电泳分析的石油污染土壤微生物DNA模板制备的研究

[目的]为了快速、简便和经济地获得理化性质不同的石油污染土壤中微生物总DNA,以用于后续微生物群落结构分析及动态监测。[方法]采用3种提取方法对石油污染土壤中细菌总DNA进行提取,并通过DNA产量、纯度、片段大小、基因组完整性等对提取得到的DNA质量进行评价;并对16S rDNAV3可变区的PCR扩增产物进行DGGE分析。[结果]采用3种方法均能从石油污染土壤中提取得到相应的细菌DNA片段,且针对同一种提取方法,土壤理化性质的差异对DNA提取效果影响不明显,但不同方法提取得到的DNA在浓度和纯度上存在明显差异。采用3种方法提取得到的DNA量分别可达98.3、79.9和43.8 ng/μl。[结论]选取方法1提取基因组DNA并进一步纯化,纯化后的DNA分别采用引物F27/R1492和F357/R518进行16S rDNA及116S rDNAV3可变区的扩增,获得了条带清晰、浓度高、无污染的DNA目的片段;对其PCR扩增产物进行DGGE分析,得到的DGGE图谱可直观反应石油污染土壤中微生物的多样性及优势种群。     

江苏盐城大丰滨海滩涂典型湿地土壤细菌群落结构分析

[目的]本文旨在研究江苏盐城大丰地区碱蓬湿地、芦苇湿地、互花米草湿地、盐蒿湿地和原始光滩等5种滨海湿地生境土壤细菌群落组成结构特征,阐明不同滨海湿地生境对土壤细菌群落的调控作用及驱动机制,为滨海湿地资源合理开发与生物多样性保护提供指导意义。[方法]利用高通量测序技术对滨海湿地土壤细菌群落进行16S rRNA测序,利用微生物信息学方法对序列进行OTU(操作分类单元)聚类、物种注释、多样性指数、功能预测以及环境因子关联分析。[结果]土壤细菌群落中特有细菌OTU种类数从大到小依次为盐蒿湿地、芦苇湿地、互花米草湿地、碱蓬湿地、原始光滩地;土壤细菌群落多样性指数从高到低依次为芦苇湿地、盐蒿湿地、互花米草湿地、原始光滩地、碱蓬湿地。盐生细菌群落结构变化,一部分受到全钾(TK)与碳素耦合作用影响,另一部分受到Na~+与钠吸附比的影响。土壤中Na~+、钠吸附比(SAR)、土壤多酚氧化酶(PPO)活性、土壤碱性磷酸酶(AKP)活性、全氮(TN)等是驱动细菌群落结构变化的主要环境因子;NH~+_4-N、PPO和AKP三者形成偶联关系,共同影响土壤细菌群落的生物多样性。[结论]滨海湿地植被类型和主要环境因子在稳定土壤细菌群落结构及生物多样性方面起到关键作用。     

互花米草入侵下红树林土壤微生物群落特征

为了探索互花米草入侵下的红树林土壤微生物的群落特征,运用Biolog微平板技术对闽江河口湿地红树林和互花米草根际的土壤微生物的碳源代谢能力和功能多样性进行了分析,探讨了互花米草根际土壤微生物与红树林植物的差异。结果表明:红树林-互花米草混交区域(MS)的土壤微生物功能多样性和丰富度都要高于红树林群落(MC)和互花米草群落(SC)。Biolog微平板上的平均颜色变化率(AWCD)值整体呈现出随着培养时间的增加而增长的趋势,不同类型的植物变化曲线不同。聚合物类是各植被类型土壤微生物的主要碳源,酚酸类利用率最低。在土壤微生物的Simpson指数、Shannon指数和Richness指数中MS显示出最高,表明其土壤微生物多样性最为丰富。主成分分析表明,31个因素中与碳源利用相关的两大主成分,主成分1(PC1)和主成分2(PC2)分别可以解释变量方差的77.7%和22.2%,酚酸类和胺类在主成分分离中起主要的贡献作用。研究表明,不同植被类型其根系土壤微生物碳源代谢能力不同,MS的土壤微生物功能多样性最为丰富。     

利用DGGE指纹图谱技术考察不同营养条件下土壤微生物群落结构的变化

利用现代分子生物学技术,结合经典方法,克服传统的分离培养缺陷,探讨在不同营养条件下土壤微生物群落的基因多样性。经过直接从土壤中抽提总DNA,并对总DNA中16S rDNA及其中V6~V8可变区序列作PCR扩增、变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析等,发现不同处理条件下的土壤微生物的基因多样性变化与土壤微生物量的波动并不一致,说明微生物群落多样性与微生物量的关系并非线形。同时发现秸秆的添加更有利于土壤微生物群落的稳定。     

不同蔬菜连作对土壤细菌DNA分子水平多态性影响的研究

 采用从土壤中直接提取微生物总DNA，并用细菌16S rDNA特异性引物进行PCR扩增、变性梯度凝胶电泳（DGGE）、克隆和测序等一系列分子生物学手段，研究了不同蔬菜连作对土壤中细菌群落结构的影响。结果表明,采自同一地区的土壤样品，其DGGE图谱的相似性很高；同时蔬菜连作对土壤中细菌的群落组成产生影响，这种影响同蔬菜作物种类和连作年限有关。研究结果还表明，所取土样中的细菌大多数为Proteobacteria 类细菌，另外Acidobacteria、Sphingobacteria和Actinobacteria 类细菌只占少量比例。     

应用PCR-DGGE研究铜冶炼厂附近根际土壤微生物生态变化

应用DGGE指纹图谱技术对重金属污染土壤植物修复过程中根际微生物的生态变化进行了研究。在植物的生长旺季采集根际土壤样品,共采集香根草、油菜、芥菜和对照11个样品,并进行土壤重金属分析和微生物群落结构分析。结果表明,在植物种植后,根际土壤重金属的NH4NO3和EDAT提取态均比对照(未种植植物)低。PCR-DGGE图谱分析不同植物根际土壤微生物DGGE图谱有着明显的差异性。DGGE图谱分析结果显示植物根际微生物的Shannon指数都有所增加,香根草根际微生物多样性程度最高为0.9347,其次为油菜和芥菜,其多样性指数分别为0.7655、0.6940。主成分分析(PCA)结果可以看出,主成分分析能够对不同植物根际和对照分开,并且显示出不同样品之间有着差异性。通过对土壤不同提取态的重金属含量与Shannon指数的相关性分析可以看出,各种不同提取态的重金属都跟Shannon植物有着负相关,但NH4NO3提取态的Cu和Zn与Shannon指数没有显著性的相关性,而EDTA提取态的Cu和Zn则与Shannon指数有显著性的负相关性,其相关系数为0.9539,EDTA提取态的Cu还与Shan-non指数呈极显著性的负相关,其相关系数为0.9931。     

互花米草群落对重金属元素的循环和富集特征

［目的］探讨互花米草群落对重金属元素的循环和富集特征。［方法］利用样方法采集温州典型滩涂湿地的土壤和互花米草样品,结合互花米草生物量,研究Pb、Cr、Cu、Zn在土壤库-互花米草植物体系的循环、富集和转运规律。［结果］互花米草群落地上部分、根系和总生物量均随季节呈单峰型。从春季到冬季,植物体内Pb、Cr含量呈上升趋势,Zn、Cu含量呈先上升后下降趋势。4种金属元素在互花米草中的循环特征为,吸收系数：Zn＞Cu＞Pb＞Cr;利用系数：Cr＞Cu＞Pb＞Zn;循环系数：Zn＞Pb＞Cu＞Cr。互花米草不同部位对4种重金属的富集系数大小均为根系＞茎叶,转运系数为Pb（0.778）＞Cu（0.665）＞Cr（0.600）＞Zn（0.370）。［结论］互花米草可作为一种修复植物用以恢复Pb、Cu污染较为严重的湿地生态系统的生态功能。     

互花米草入侵对闽东滨海湿地红树林土壤理化性质和酶活性的影响

以空间代替时间,结合方差分析、多重比较和Pearson相关分析等方法,对闽东滨海湿地互花米草入侵不同阶段群落类型(秋茄红树林群落、秋茄红树林-互花米草共生群落、互花米草群落和光滩)的土壤理化性质和酶活性及二者相关性进行了差异分析,试图解释互花米草成功入侵的土壤学机理。结果表明:互花米草入侵增加了土壤密度,降低了土壤pH值和含水率,减少了土壤有机碳、有机质、全氮和全磷含量。互花米草入侵提高了闽东滨海湿地土壤的蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,降低了土壤脲酶活性。相关分析表明,土壤酶活性与土壤理化因子存在密切关系,蔗糖酶与全氮、全磷和含水率呈极显著正相关,与土壤密度呈极显著负相关;脲酶与含水率显著正相关,与土壤密度显著负相关;碱性磷酸酶与全磷、含水率显著正相关,与土壤密度显著负相关;过氧化氢酶与理化因子无相关性。本研究为治理互花米草提供理论依据。      

江苏王港海岸带沉积物重金属污染研究

对江苏王港海岸从岸向海的4种不同土地类型（农田、鱼塘、米草滩和河口粉砂细砂滩）的沉积物进行柱状取样，对样品进行了粒度、主要重金属元素和有机碳等分析。结果表明，沉积物粒径以粉砂为主，并且从陆向海粒径变粗，砂的含量逐渐增多：除了鱼塘之外，都出现表层富集重金属元素，其中农田因为人类耕种以及成土作用，重金属元素向下先减少再增多；鱼塘因围垦后环境较为稳定，无明显变化；米草滩因为沉积环境和植被的影响，出现表层富集，向下迅速减少；河口粉沙滩因水动力较强，各种元素向下波动减少。通过与沉积物粒度和有机碳的相关性比较，农田中重金属含量与其相关较低，而米草滩重金属含量主要受沉积物颗粒和有机碳控制。根据与江苏沿海平原土壤元素含量平均值相比，王港海岸带的4个位置出现较为严重的Pb污染；在农田、米草滩以及河口光滩出现一定的Cu污染，这种空间污染状况是当地人类活动与特殊的自然环境共同作用的结果。     

长期施肥对红壤性水稻土细菌群落结构和数量的影响

 【目的】通过对土壤细菌数量和多样性的研究,揭示长期不同施肥制度对土壤微生物生态的影响规律,为中国稻田土壤科学施肥、维护健康土壤微生物生态系统及农业可持续发展等方面提供重要理论和实践依据。【方法】采用末端限制性片段长度多态性分析（T-RFLP）和实时定量（real-time）PCR方法,研究湖南省望城县施用化肥（NPK）和秸秆还田（NPKS）对水稻土细菌群落结构及其多样性和数量的影响。【结果】T-RFLP分析结果表明红壤性水稻土细菌的优势类群为变形菌（150 bp;相对丰度33%—37%）和放线菌（67 bp;相对丰度20%—25%）,施肥对土壤细菌群落结构及其多样性产生了显著影响。典范对应分析（CCA)表明不同处理间细菌群落结构差异显著,而土壤pH和有机碳是影响土壤细菌群落结构的主要因子。多样性指数分析（香农指数和均匀度指数）显示秸秆还田处理的土壤细菌多样性最高,施肥处理（氮磷钾配施和秸秆还田）的土壤细菌多样性均高于不施肥处理。通过实时PCR技术定量了3种施肥处理的土壤细菌数量（4.34×1010—10.94×1010 个拷贝16S rDNA每克土）,与不施肥相比,施肥后土壤细菌数量增加了50%—100%。【结论】长期施肥对红壤性水稻土细菌群落结构及其多样性和数量均产生了深刻的影响,长期化肥和秸秆还田,土壤质量和土壤肥力提高,土壤细菌种群多样性和数量显著增加。     

烟草成熟期根际硝化细菌种群的结构及其多样性

 【目的】研究烟草成熟期的根际及非根际土壤硝化细菌群落结构和多样性。【方法】运用PCR-DGGE技术对攀枝花市盐边县主要烟区采集的5个烟草根际土样和5个非根际土样进行分析。【结果】所有样品的DGGE图谱表明：各个土壤的硝化细菌群落结构和多样性有较大差异。根际土壤的多样性指数（H）、丰度（S）及均匀度（EH）并非都高于非根际土壤,这可能与烟草成熟期根系分泌物对硝化细菌的抑制有关。不同的土壤类型间的硝化细菌结构有较大的差异。回收的DGGE条带序列结果显示,大部分与冰川、溶岩等极端环境中非培养硝化螺菌属（Nitrospira sp.）相近,而小部分与目前尚未可知的非培养硝化细菌相近。【结论】成熟期的烟草根际土壤中硝化细菌多样性程度总体优于非根际土壤。