森林植被与土壤微生物关系研究进展

在森林陆地生态系统中,植被和土壤微生物作为其主要成员,在维持林内养分平衡、保持生物多样性、促进能量循环等方面扮演着重要的角色.同时,森林植被与土壤微生物之间存在着密切的互作关系.因此,研究二者的关系能够为森林的保护和评价森林生态系统健康状况提供依据.从森林植被多样性特征、土壤微生物多样性特征、植被与土壤微生物之间的相互关系等角度进行了综述,在总结前人研究结果的基础之上对未来的研究目标进行了展望.     

环境变化对土壤微生物的影响

土壤微生物是土壤亚生态系统的重要组成成分，它们在土壤的养分和物质循环、形成和发育、肥力维持与提高的过程中起着重要的作用，但其本身的群落结构与功能极易受土壤、水分、温度、植被、污染物质的影响。本文综述各种环境条件变化对土壤微生物产生影响的研究进展，以期促进对土壤微生物与土壤健康关系的研究。     

黄土区刺槐和油松人工林土壤微生物PLFA分析

目的研究黄土丘陵沟壑区不同人工林恢复对土壤微生物群落结构多样性产生的影响,为该区植被恢复评价提供数据参考。方法以山西吉县典型刺槐和油松人工林以及自然恢复的荒草地为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法（MIDI系统）,分别对土壤表层0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层的PLFA种类进行分析,比较不同人工林植被恢复后土壤微生物PLFA数量以及微生物群落结构的差异,并探讨土壤化学性质对土壤微生物群落结构的影响。结果土壤微生物PLFA总量,细菌、放线菌、革兰氏阳性菌和丛枝菌根真菌PLFA含量及多样性指标（Shannon-Wiener、 Simpson及Pielou指数）均呈现出刺槐林最高、油松林次之,且均显著高于荒草地的趋势（P < 0.05）。2种人工林土壤中表征环境胁迫的直链饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸（SAT/MONO）值显著低于荒草地（P < 0.05）。主成分分析结果显示,不同植被类型及土层深度的土壤微生物群落结构存在差异,且3种植被表层土壤微生物群落结构之间的差异达到了显著水平（P < 0.05）。冗余分析和Pearson相关分析结果显示,土壤微生物群落结构变化的主要影响因素是土壤全氮含量和pH值。结论刺槐和油松人工林的恢复对土壤微生物群落结构多样性有显著影响,对土壤生态系统的修复具有积极意义。与油松相比,刺槐更有利于土壤微生物状况的改善。      

季节性因素对土壤微生物的影响研究进展

土壤微生物是构成自然、管理生态系统的重要部分，在养分循环、土壤肥力维持和土壤固碳等方面起着至关重要的作用。土壤微生物的变化与季节更替具有密切关系，通过季节性降水和环境温度的变化作用于微生物群落，而植被季节性凋落物通过改变土壤pH和碳、氮、磷等元素使土壤微生物群落发生改变，导致土壤微生物群落结构呈现明显季节动态。基于国内外学者对不同生境中土壤微生物研究成果，围绕土壤湿度、温度和植被凋落物3个季节性因素对土壤微生物的影响进行了较为系统的阐述，明确季节性因素对土壤微生物群落影响的重要性，为深入研究土壤微生物群落的时空变化提供科学依据。     

安太堡露天矿复垦地不同林龄对土壤酶活性和微生物区系的影响

为研究不同植被恢复年限对复垦土壤生物肥力的影响和作用,通过野外调查及采样分析,对安太堡露天煤矿复垦区不同恢复年限下土壤的理化性质、土壤酶活性、土壤微生物数量和多样性进行了研究。结果表明,不同复垦年限的土壤酶活性不同,复垦20 a的土壤酶活性优于复垦15,10 a和对照;不同复垦年限对土壤微生物数量和多样性的影响作用不同,复垦20 a的土壤微生物数量和多样性高于复垦15,10 a和对照。植被恢复可以促进土壤生态肥力提高,改善土壤质量。     

草原生态系统土壤微生物研究综述

土壤微生物是土壤生态系统中极其重要和最为活跃的部分,在土壤养分转化循环、系统稳定性和抗干扰能力以及土壤可持续生产力中占据主导地位,土壤微生物也在草原生态系统物质转化和能量流动中起着非常重要的作用。本文对土壤微生物的作用、在土壤微生物在草地生态系统物质转化和能量流动中的作用及影响土壤微生物量因子进行综述。     

矿区复垦土壤微生物多样性研究进展

土壤微生物参与了土壤生态系统中的物质循环、能量交换以及信息交流,其中在养分的转化循环、维持生态系统稳定性和抗干扰能力中起着决定性作用,微生物的群落种类和活性常用于评价土壤生态系统与环境的关系。土壤微生物的研究是矿区土壤恢复的研究热点。本文综述了土壤微生物多样性的科学内涵与研究方法,并在此基础上重点综述了国内外矿区土壤微生物多样性的研究进展,指出了当前研究的热点与难点,为矿区复垦地土壤重构、植被重建、恢复效果评价等领域的科学研究与实践提供一定的理论支撑。     

喀斯特地区土壤微生物特征及生物固氮的调控作用

以生物固氮为切入点,采用文献挖掘的方式,阐述固氮微生物在喀斯特生态系统中的特点和功能,重点探讨在喀斯特地区石漠化恢复过程中土壤微生物及固氮作用与植被和土壤的相互关系。对石漠化治理中土壤微生物的调控进行阐释。结果表明,喀斯特地区不同石漠化阶段具有不同的土壤微生物特征,其与土壤理化、植被类型的关系处于动态变化,土壤微生物在调控土壤"氮、磷"的过程中起到主导作用。     

紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物及生化特性

[目的]为了研究湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物及生化特征的演变.[方法]以典型的紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,选用立地条件基本相似的裸荒地阶段(Ⅰ)、草地阶段(Ⅱ)、灌丛阶段(Ⅲ)、灌木阶段(Ⅳ)和乔木阶段(Ⅴ).通过调查取样和试验分析,分析不同恢复阶段土壤微生物、土壤酶活性以及生化作用强度的变化.[结果]随着植被恢复的进行,土壤微生物总数显著上升(P＜0.05),细菌、真菌和放线菌等微生物优势类群的比例也发生变化,氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌和固氮菌等土壤徽生物主要生理类群数量显著上升(P＜0.05);随着植被恢复的进行,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性显著增强(P＜0.05);随着植被恢复的进行,土壤氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解强度和呼吸作用等生化强度显著升高(P＜0.05).[结论]土壤微生物活性是表征湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中生态功能的重要标志之一.     

侵蚀裸地不同植被恢复下土壤微生物研究进展

不同植被恢复后对侵蚀裸地土壤微生物的研究是当今被关注的热点之一,在查阅国内外相关文献的基础上,分别从土壤微生物生物量、土壤呼吸强度、土壤酶活性、土壤群落结构和功能等方面,综述土壤微生物在侵蚀裸地土壤质量恢复中的作用,并就存在问题和今后的研究重点进行了分析研究。     

半干旱区生态恢复关键生态系统识别——以内蒙古自治区和林县为例

我国土地退化严重,且大部分发生在干旱半干旱地区.恢复为何种生态系统类型是生态学研究的重要课题.采用生态功能区划,根据各个生态功能区主体生态系统功能,推导发挥此功能的生态系统类型的方法,识别关键生态系统类型.以内蒙古自治区和林县为例,采用文献调研、实地调查、3S技术等方法,在评价该县生态敏感性、生态服务功能重要性的基础上,将该县划分为3个一级生态区,11个二级生态功能区.根据各个生态功能区的主体生态系统服务功能,分析发挥该功能的可能生态系统类型.再根据全国自然植被区划、气候变化趋势模型以及现状植被类型,识别各个生态功能区的关键生态系统类型.     

喀斯特峰丛洼地土壤剖面微生物特性对植被和坡位的响应

选取广西环江县喀斯特峰丛洼地:草丛(T)、灌丛(S)、原生林(PF)(中坡位)不同植被类型,原生林上、中、下不同坡位,按土壤发生层采集淋溶层(A层,0-10 cm)、过渡层(AB层,20-30 cm,草丛和灌丛;30-50 cm,原生林)、淀积层(B层,70-100cm)样品,研究土壤微生物量碳、氮(Soil microbial biomass carbon (SMBC)、soil microbial biomass nitrogen (SMBN))、微生物碳熵、氮熵(ratio of SMBC to soil organic carbon (qMBC)、ratio of SMBN to soil total nitrogen (qMBN))、土壤基础呼吸(soil basic respiration (SBR))以及代谢熵(microbial metabolic quotient(qCO2))的剖面分异特征及其影响因素.结果表明,植被、土层深度显著影响土壤微生物量及基础呼吸,随植被恢复,SMBC、SMBN、SBR由草丛、灌丛、原生林依次上升,并随土壤发生层位的加深逐渐减少,qCO2在3种植被类型间差异显著:T＞PF＞S;原生林A层SMBC,SMBN在各坡位间均显著高于AB层、B层,SBR在A层由下坡位至上坡位递减,而在AB和B层的上、下坡位间无显著差异,qCO2坡位间无显著差异(P＞0.05);SMBC与SMBN之间存在显著正相关(r=0.825,P＜0.01,n=45),且SMBC、SMBN、SBR分别与有机碳、全氮、碱解氮均呈显著正相关.因此,随植被恢复,土壤质量明显改善,且坡位对A层土壤的影响较AB层和B层更显著,对于维持土壤微生物调节的土壤养分循环功能,调控土壤氮素营养与土壤有机质同等重要,这为合理制订喀斯特生态恢复措施提供了理论依据.     

海岸退化沙地不同植被恢复模式的土壤微生物量及其与土壤养分的关系

以裸沙地为对照,研究了海岸退化沙地不同植被恢复模式(天然次生林、木麻黄+潺槁木姜子混交林、木麻黄人工纯林)的土壤微生物量及其与土壤养分的关系。结果表明:裸沙地植被恢复后,不同植被恢复模式的土壤微生物量碳、氮、磷含量均明显提高(P<0.05),增幅分别为103.966%-491.166%、89.352%-335.087%、65.536%-85.896%,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷的比例分别为1.543%-3.113%、1.733%-2.870%、0.964%-1.447%,自然恢复的天然次生林高于人工恢复的木麻黄纯林和混交林;土壤微生物量碳、氮、磷与土壤有机质、全氮、全磷、全钾呈极显著正相关(P<0.05),土壤微生物量碳、氮均与有机质、全氮具有较强的线性关系。     

退化喀斯特生态恢复过程对土壤微节肢动物群落多样性的影响

为研究退化喀斯特生态恢复演替过程中土壤微节肢动物的变化特征,采用空间代替时间的方法,选取茂兰自然保护区内的草地、灌木丛、灌木林和原森林4种不同演替过程的典型样地,采集土壤样品并分离鉴定土壤动物,分析退化喀斯特生态环境的恢复过程中土壤微节肢动物群落特征及其与土壤性状的关系。结果表明：共获得土壤微节肢动物121只,隶属2纲3目9科,土壤微节肢动物群落丰富,其中隐气门亚目螨、捕食性螨在不同的恢复阶段处于优势群落的地位。Pearson相关性分析表明,铵态氮、易氧化碳对土壤微节肢动物营养功能群落结构和多样性（除均匀度指数）的影响较为显著。研究表明,退化喀斯特生态环境恢复过程对土壤微节肢动物的多样性、丰富度和均匀性均产生了极显著影响（P≤0.01）,对于土壤微节肢动物微食物网的形成起到积极的作用。     

不同农艺措施对土壤微生物的影响研究进展

土壤微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着重要的作用。文章综述了影响土壤微生物的各种因素及连作、轮作、化肥、农药及其他农艺措施对土壤微生物的影响,提出了合理的农艺措施与土壤微生物之间的关系以及合理调控土壤微生物的群落结构、维护土壤生态环境的研究方向。     

大气CO2浓度和温度升高对农田土壤碳库及微生物群落结构的影响

大气CO₂浓度和温度升高会通过影响作物的光合作用,从而影响光合碳向土壤中的输送。输入到土壤中光合碳含量的变化势必会对土壤外源碳的主要分解者--微生物的群落结构产生影响。土壤微生物在土壤有机质的转化过程中发挥着重要的作用,是土壤碳循环的主要驱动者,其群落结构和功能的改变会影响土壤有机质的动态变化,而这些变化会进一步增加或者降低大气中的CO₂浓度,从而对气候变化产生反馈作用。未来土壤的碳平衡取决于大气CO₂浓度和全球变暖对土壤中碳的输入、输出以及碳在土壤中的驻留时间。因此,只有全面了解大气CO₂浓度和温度升高将对土壤碳库及土壤微生物群落结构产生何种影响,才能明确地揭示陆地生态系统对气候变化的反馈机制,对未来农田土壤有机碳库的管理和生产力的维持有重要意义。文章综述了大气CO₂浓度和温度升高及其交互作用对土壤碳库和土壤微生物群落结构的影响。主要结论为：（1）大气CO₂浓度和温度升高对土壤碳库的影响可以相互抵消,但是土壤碳库是否成为碳“源”与温度升高的幅度密切相关;（2）大气CO₂浓度升高增加了光合碳在玉米、小麦等植株各部分的分配,温度升高同样对光合碳的分配规律产生影响,但对不同部位的影响不一致,多呈降低或无显著影响;（3）大气CO₂浓度和温度升高可能对土壤微生物活性及其群落结构产生交互影响,且对不同微生物（细菌、真菌和古菌）群落的影响程度不同,进一步对土壤有机碳的转化产生影响。最后提出未来的研究方向：（1）从气候变化影响植物-土壤互作角度解析根系分泌物的转化过程及其对微生物的影响;（2）通过DNA-SIP进一步研究大气CO₂浓度和温度升高条件下土壤微生物对不同植物来源碳的选择性利用与碳循环的关系,从而阐明气候变化条件下微生物底物利用策略以及微生物群落结构的变化。     

峡谷型喀斯特不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征

结合野外调查与室内分析,对峡谷型喀斯特水田(ST)、旱地(HD)、草地(CD)、灌丛(GC)、人工林(RGL)、次生林(CSL)6类生态系统进行研究,探讨不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征。结果表明:(1)除全钾含量外,6类生态系统土壤养分含量均随土层增加而减少,土壤pH与之相反;(2)与全球不同生态系统土壤的平均水平相比,峡谷型喀斯特不同生态系统的碳氮比、碳磷比、碳钾比、磷钾比和氮磷比均较低;(3)不同生态系统土壤养分含量差异显著,不同生态系统的化学计量差异也显著,土壤肥力的总体趋势为次生林人工林水田旱地灌丛草地。不同发展阶段、不同生态系统土壤养分的限制因子不同,应制定不同的管理和施肥措施,促进峡谷型喀斯特乃至整个西南喀斯特区域植被的迅速恢复和生态重建。     

烟田土壤微生物群落结构及功能微生物的研究现状与展望

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成,对于维护土壤生态系统的可持续性及其生态功能具有重要意义。随着人们对农田土壤微生物研究重要性认识的不断提升及研究方法的更新,烟田土壤微生物的相关研究也受到高度重视。从土壤微生物的群落结构、功能微生物、微生物的影响因素及研究手段等方面,对我国烟田土壤微生物的研究现状及进展进行了综述。并在此基础上,提出了亟需在烟田土壤微生物研究的广度与深度、结构与功能、微生物的资源化应用及现代分子生物学技术应用等方面加强研究的建议。通过在烟草农业生产中深入开展土壤微生物的研究及应用,为烟田土壤健康保育及烟叶品质提升提供理论和实践指导。     

侵蚀红壤区不同人工植被恢复下的土壤肥力比较

人工重建植被是土壤侵蚀区植被恢复、提高土壤质量的主要途径之一。选择适宜的人工植被对快速恢复侵蚀土壤质量具有重要参考意义。主要研究了侵蚀红壤人工栽植马尾松林、胡枝子林和樟树林近20年后不同土层养分含量和土壤酶活性，综合评价了这3种不同植被类型对侵蚀红壤肥力重建的效果。结果表明，3种植被恢复的侵蚀红壤养分含量都显著增加，胡枝子林土壤养分含量显著高于马尾松和樟树林土壤；从以养分含量和土壤酶权重计算的土壤肥力综合指标值（IFI）来看，胡枝子和马尾松林土壤IFI值都显著高于樟树林地；在土壤剖面构造上，胡枝子林地表层和亚表层厚度显著大于马尾松和樟树林地。综合来看，对侵蚀红壤肥力重建效果最好的为胡枝子，其次为马尾松，再次为樟树。     

五味子园根际真菌多样性初探及拮抗菌株筛选

对辽宁省岫岩县6个五味子园的五味子根际土壤微生物数量、真菌多样性进行了初步研究,并对拮抗菌株进行了筛选。结果表明:5号样地土壤肥力、土壤微生物数量和真菌多样性指数均大于其他样地,6个土样中共分离到微生物168株,对五味子茎基腐病病原菌有拮抗性菌株11株,其中菌株1-1、3-1和3-2抑菌效果尤为明显,在不同程度上影响靶标菌菌丝生长,具有一定研究价值。真菌69株,经鉴定属于11个属,其中以镰刀菌属为优势属。