不同腐烂病发病程度核桃根区土壤微生物多样性分析

【目的】 研究土壤微生物数量和功能多样性与核桃腐烂病之间的关系,为核桃腐烂病微生物调控技术研究奠定良好的理论基础。【方法】以健康、轻度、中度和重度4类不同病害程度的12年生核桃树为试材,采用可培养微生物计数和Biolog生态板测定其根区土壤微生物数量和功能多样性的异同,分析其与病害程度之间的相关性。【结果】不同腐烂病发病程度核桃根际土壤三大可培养微生物类群数量差异显著。与健康土壤相比,不同发病程度土壤细菌数量呈先上升后下降趋势, 轻度、中度发病土壤分别提高了15.67%和12.28%,重度发病土壤则下降了33.46%。轻度、中度和重度发病土壤放线菌数量分别下降了47.33%、32.98%和19.27%,真菌数量分别下降了49.32%、22.68%和42.68%。Biolog碳源利用表明,核桃腐烂病不同发病程度土壤微生物多样性也存在显著差异。从144 h的AWCD值可以看出,腐烂病发病较轻的核桃根区土壤中,微生物活性最高,健康土壤降低了12.03%,中、重度发病土壤分别降低了14.56%和18.42%。轻度发病土壤的Shannon丰富度指数(H)高于健康和中、重度发病土壤。健康和轻度发病的土壤微生物对糖类和氨基酸类碳源有较强的利用能力,而腐烂病发病较重的土壤中利用糖类、氨基酸类和酚酸类碳源的微生物在减少。主成分分析表明,发病程度不同的核桃根区土壤微生物群落有一定的差异。31种碳源中,糖类和氨基酸类碳源决定着主成分的分异。【结论】腐烂病发病程度较重的土壤中微生物活性低于健康和腐烂病发病程度较轻的土壤。根据土壤微生物利用的不同碳源,设计出合理的微量元素肥料,将有望减轻核桃腐烂病病害的发生。     

土壤微生物BIOLOG分析中特征碳源的判别

利用BIOLOG ECO微孔板分析施人不同堆肥后，引起土壤微生物群落防治土传病害功能变化的碳源，结合3种数学分析方法对移栽后13、33、55d的土壤进行分析，共选出10种特征碳源，分别是吐温80、D-木糖、苯乙基胺、腐胺、α-D-乳糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、γ-羟基丁酸、α-丁酮酸、L-苯基丙氨酸和L-苏氨酸．利用31种特征碳源作主成分分析图，结果表明：PCA图中各处理点的分布情况较相似，能较好地反映发病情况，且特征碳源能更敏感地反映土壤微生物群落特征的变化．聚类分析结果表明，与31种碳源相比，利用特征碳源的聚类图能更合理地将各处理按发病情况归类．     

不同有机质含量农田土壤微生物生态特征

 【目的】土壤微生物在陆地生态系统中对土壤健康有重要的生物指示功能。比较东北不同有机质含量农田黑土间土壤微生物的生态特征,为维持或提高东北农田黑土的生态功能提供理论依据。【方法】于中国科学院海伦农业生态实验站,利用Biolog法与常规分析方法相结合测定空间移位（嫩江、北安、海伦、德惠、梨树）5年后5种不同有机质含量农田黑土在相同的气候条件下微生物生物量、微生物活性、群落结构及其代谢特性。【结果】土壤微生物量碳、基础呼吸、细菌数量随有机质含量的增加而增加,而真菌数量则随土壤有机质含量的增加而降低;且有机质含量最高的北安土壤与其它土壤之间的差异达到显著水平。平均色度变化表明,有机质含量最高的北安土壤中的微生物群落代谢能力高于有机质含量最低的梨树土壤;主成分分析表明,不同有机质含量农田黑土微生物群落对碳源的利用不同,有机质含量较高的北安和嫩江黑土中的土壤微生物对a-丁酮酸、腐胺、D,L-a-甘油的利用能力较高。土壤有机质含量最高的北安农田黑土微生物群落的丰度、多样性和均匀性指数最高。【结论】在外界环境一致的条件下,农田黑土有机质含量不同可影响土壤微生物群落的代谢功能及其代谢能力。     

广东省不同区域菜园土壤微生物群落功能多样性比较

【目的】了解广东省不同区域菜园土壤微生物碳代谢功能群落结构的特点与差异.【方法】采用Biolog生态微平板方法分析广东的粤北、粤东、粤西和粤中4个不同区域菜园土壤微生物碳代谢群落结构.【结果和结论】4个不同区域的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、Shannon指数、Simpson指数、Mc Intosh指数变化趋势均不同,反映微生物活性的AWCD表现为:粤北粤东粤西粤中,表明不同区域菜园土壤微生物在碳源利用能力、微生物丰度等方面存在差异.4个区域土壤微生物对6类31种碳源的利用程度存在差异;主成分分析显示,4个区域土壤微生物代谢基质主成分1的贡献率为54.76%,主成分2为13.25%;主成分1载荷0.18以上的基质有22种,主成分2有15种;碳源在主成分分离中起主要贡献作用的是氨基酸类、羧酸类、酚类和碳水化合物类碳源.表明不同区域菜园土壤微生物群落碳源利用模式及代谢功能不同,即土壤微生物群落功能多样性有差异.     

有机肥与化肥配合施用土壤微生物量氮动态、来源和供氮特征

【目的】揭示有机氮肥的矿化-固持周转过程机理，为合理施用有机肥和化肥提供科学依据。【方法】运用同位素15N交叉标记示踪技术，通过盆栽试验，研究单施化肥、单施猪粪、猪粪与化肥配施、玉米秸与化肥配施、麦秸与化肥配施等5种施肥方式下，土壤中微生物量氮在玉米各生育时期的数量、来源的动态变化以及对玉米的供氮特征。【结果】各处理在同一生育期微生物量氮差异的原因主要是所施肥料种类的不同。不同处理的土壤微生物量氮在玉米各个生育期数量与来源不同，施入的有机肥对土壤微生物量氮贡献大，化肥对土壤微生物量氮的贡献较小，土壤氮仍是构成微生物量氮的主要来源。作物和土壤微生物对土壤氮素存在竞争关系，在氮素胁迫条件下，竞争作用突出，其竞争强度取决于氮源和能源的供应强度以及土壤氮素转化过程。同一处理的土壤微生物量氮在玉米的各个生育期数量差异很大，当土壤中微生物的碳源（能源）物质与氮源物质充足时微生物对氮素的竞争能力较强，作物的竞争能力较弱，随着土壤氮素转化过程的改变，作物的竞争能力逐渐增强，并显著超过微生物，微生物量氮减少。【结论】有机肥与化肥配合施用比单独施用化肥能降低土壤微生物量氮来自土壤氮的百分比；与单施有机肥相比能提高土壤微生物量氮来自土壤氮的百分比。     

巨菌草根际土壤微生物群落代谢功能多样性分析

【目的】研究福州平潭巨菌草根际土壤与非根际土壤微生物对不同碳源利用,明确巨菌草对根际土壤微生物功能多样性的影响,为巨菌草生态治理提供理论依据。【方法】在福州平潭基地采集巨菌草(Pennisetum giganteum)根际土和非根际土壤样品,采用Biolog-ECO 技术研究巨菌草根际土与非根际土壤微生物对不同碳源利用特性,揭示不同碳源利用的不同及影响差异的主要因素。【结果】与对照相比,巨菌草根际土壤微生物的代谢活性高于非根际土壤;多样性分析结果表明,与非根际土壤相比,巨菌草根际土壤样品的Simpson指数、Shannon指数、Brillouin多样性指数略高,差异不显著;主成分分析结果表明,对主成分一和主成分二贡献大的碳源种类分别为22 种和6种,糖类是巨菌草根际土壤微生物利用的主要碳源类型。【结论】与非根际土壤相比,巨菌草根际土壤微生物群落在碳源利用及代谢功能多样性高于非根际土壤。     

连作对广藿香扦插苗土壤微生物及酶活性的影响

【目的】探讨连作对广藿香扦插苗土壤微生物及土壤酶活性作用的影响。【方法】利用盆栽试验,以广藿香扦插苗为材料,分别在非连作土、重茬土、及在非连作土中添加3种质量浓度的广藿香植株腐解液的培养基质上培育广藿香2周龄、8周龄扦插苗,检测不同培育基质的土壤微生物种群数量和土壤酶活性的变化。【结果】不同质量浓度的枯叶腐解液和重茬土壤的培养基质中的2、8周苗龄广藿香扦插苗在不同培育时期内,土壤细菌和放线菌数量均较对照土显著减少,真菌数量显著增加;且随枯叶腐解液质量浓度的增加,土壤酶呈低促高抑的变化。广藿香连作能够导致土壤细菌、放线菌数量明显降低,真菌显著增加;并导致土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性降低。【结论】残株腐解可能是导致连作障碍的重要因素。     

微生物菌剂W55修复多菌灵污染土壤研究

【目的】评估多菌灵降解菌致密链格孢WJD-55在棚室土壤中的应用效果及其安全性。【方法】在设施棚室土壤中添加多菌灵并施用由降解菌WJD-55制备的菌剂W55,栽种番茄作为观测作物,进行为期50d的土壤修复试验,同时监测土壤中残留多菌灵、菌剂微生物WJD-55定殖及土壤真菌群落的变化,以及土壤理化性质变化,观测作物生长等指标,从而评估菌剂W55在棚室土壤施用效果及其安全性。【结果】初始土壤中多菌灵质量浓度约42 mg/kg,菌剂使用量0.1%,药后第10天,土壤中多菌灵质量浓度为9.27 mg/kg、下降78%,而对照土壤中多菌灵质量浓度为30.2 mg/kg、下降29%,差异极显著(T-test,P=0.001);土壤微生物高通量测序结果显示,降解菌WJD-55可在污染土壤中定殖,弥补多菌灵对土壤微生物多样性产生的负面影响;土壤理化指标显示,菌剂的加入未对土壤物理化学性质带来显著影响;观测作物番茄生长未受到菌剂的影响,降解菌WJD-55未对番茄叶片等造成病害。【结论】多菌灵降解菌致密链格孢WJD-55可在土壤中稳定定殖并有效发挥降解多菌灵的作用,迅速降低土壤残留多菌灵含量,可改善污染土壤真菌微生物多样性,对土壤理化性质及番茄作物生长无不良影响。     

长期施肥对大麦-双季稻种植方式中大麦根际土壤微生物群落功能多样性的影响

【目的】微生物群落功能多样性是土壤质量变化的敏感指标,施肥措施与土壤微生物群落功能多样性关系密切。本文的目的在于探明不同施肥措施对土壤微生物群落功能多样性的影响。【方法】以双季稻主产区肥料长期定位试验田为研究对象,应用Biolog技术分析了化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)、30%有机肥+70%化肥(LOM)、60%有机肥+40%化肥(HOM)、无肥对照(CK)不同施肥处理对大麦成熟期双季稻田根际土壤微生物功能多样性的影响,从根际土壤微生物功能多样性的角度评价施肥对土壤质量的影响。【结果】MF、LOM和HOM处理大麦根际土壤微生物对碳源的利用程度均显著高于其他处理,而RF处理大麦根际土壤微生物对碳源的利用程度低于CK处理。在大麦成熟期,Richness和Shannon指数大小顺序均表现为:HOMLOMRFCKMF,Mc Intosh指数均以HOM和LOM处理为最高,其次为RF和CK处理,MF处理最低。土壤微生物碳源利用的主成分分析结果表明,各施肥处理大麦根际土壤微生物群落利用的碳源主要为氨基酸类和糖类,不同施肥处理间碳源利用类型存在明显的差异。【结论】不同施肥处理对大麦根际土壤微生物功能多样性产生了不同影响,长期有机无机肥配施有利于维持稻田根际土壤微生物群落多样性。     

昭通渔洞水库流域不同作物种植模式对地表径流、渗漏水中氮磷流失量的影响

【目的】研究不同种植模式对地表径流和渗漏水的土壤表层氮、磷随降雨流失的情况。【方法】在渔洞水库流域的大田里设计了4种典型的作物种植类型。采用分光光度法测定样品中的氮、磷浓度。【结果】不同作物种植模式下地表径流中氮素流失质量浓度总体呈现先下降后上升,之后逐步下降的趋势,土壤渗透水相中氮素流失无明显变化趋势;不同作物种植模式对磷素流失质量浓度影响较大,地表径流和土壤渗透水相中磷素流失平均浓度较高的为苹果(0.71、0.99 mg/L)和青花(0.24、0.27 mg/L)。【结论】该试验设计合理,能为研究不同种植模式的氮磷流失量和吸收规律提供一定的理论依据,也可以为河流附近环境保护区的种植模式选择提供参考。     

抗生素溶杆菌13-1对魔芋土壤微生物群落的影响*

 采用传统培养分离法和Biolog方法研究了施用抗生素溶杆菌13-1对魔芋土壤微生物数量和群落代谢功能多样性的影响。分离法试验结果表明：生防细菌的施入对土壤中可培养细菌、真菌的种群数量有短期影响,随着施入时间及魔芋生育期的延长,土壤中的细菌、真菌数量逐渐恢复到对照水平;生防细菌对土壤中放线菌的种群数量影响较小。Biolog试验结果表明,生防细菌使土壤细菌群落对底物碳源利用的丰富度提高;平均颜色变化率AWCD值受魔芋生长周期的影响,具体表现为魔芋换头期生防细菌处理能提高土壤微生物群落代谢活性,而在魔芋膨大期施用生防细菌处理能降低土壤微生物群落代谢活性;主成分分析显示,在魔芋换头期和膨大期施用生防菌处理的魔芋土壤微生物群落代谢功能与对照组相比差异性达到了显著水平（P<0.05）。     

Biolog微生物鉴定系统在丝状真菌鉴定碳源同化方面的应用

[目的]探讨Biolog微生物自动分析系统在丝状真菌鉴定碳源同化方面的应用前景。[方法]采用Biolog微生物自动分析系统,选取31株红树林丝状真菌接种于FF微孔板,记录其对19种不同碳源的利用情况。[结果]试验比较了31株真菌对碳源的利用,将它们大致分为曲霉属、青霉属及其他3个类群。[结论]碳源同化可为丝状真菌生理生化鉴定提供有益补充。     

不同堆肥对番茄青枯病的防病效果及土壤微生物群落功能多样性的影响

在温室盆栽条件下,研究了不同接种方式和腐熟度的堆肥对番茄生长和防病的影响,并应用Biolog方法研究了不同堆肥对土壤微生物群落的调节作用.结果表明,堆肥能明显提高番茄的株高和生物量,减轻番茄青枯病的发生,且2次接种的堆肥较1次接种和不接种的堆肥防效好,而不同腐熟时间的堆肥则差异不显著.腐熟30 d堆肥能在前期较早较快地提高土壤微生物的平均颜色利用率(AWED)和多样性指数(Shannon、Simpson、McIntosh),而腐熟20 d堆肥起效较慢,但在中后期能较持久地提高.与1次接种和不接种堆肥相比,2次接种堆肥的AWCD值和多样性指数提高得较快.     

转cry1Ie基因抗虫玉米对根际微生物群落碳代谢的影响

转基因作物对土壤生态系统的影响日益引起人们的广泛关注。采用Biolog ECO微平板对转基因抗虫玉米IE09S034及其对应的受体玉米根际微生物群落碳代谢功能进行了比较研究。结果表明,转基因抗虫玉米IE09S034对根际微生物碳代谢功能无显著性影响,且发现年份和生育期是引起根际微生物碳代谢情况变化的主要因素。本文为转基因抗虫玉米IE09S034的环境安全性评估提供了新的依据。     

不同水热条件下玉米单作系统中红壤微生物群落的代谢特征

在我国东部位于3个气候带(温带、暖温带、中亚热带)的农业生态试验站(海伦站、封丘站、鹰潭站)设置水热变化梯度下的土壤置换试验,利用Biolog方法,研究了水热条件和施肥对玉米抽雄期的红壤中微生物群落功能的影响.结果表明,水热条件、作物和施肥共同影响了红壤中微牛物群落的碳源代谢活性(Average Well Color Development,AWCD值表示).施肥处理(NPK)红壤中AWCD值大小顺序为:封丘>海伦>鹰潭,不施肥(CK)处理为:封丘>鹰潭>海伦站.在3种气候条件下,施用NPK肥均提高了红壤中微生物群落的碳源代谢的总体活性.主成分分析结果表明,不同水热条件下,施肥处理的红壤中微生物群落代谢指纹变化较小,但不施肥处理出现显著变化;对碳源利用主成分起分异作用的主要是碳水化合物和羧酸类物质及3种含氮化合物(L-苯基丙氨酸、L-天冬酰氨酸和苯乙基胺).     

潜流式人工湿地微生物特性初探

[目的]研究潜流式人工湿地微生物的特性,[方法]采用脂磷法对潜流式湿地微生物生物量进行了测定,采用Biolog试验对湿地的微生物多样性进行了研究。[结果]在潜流式湿地中,微生物量沿程按照负指数的形式减少,脂磷法与平板茵落计数法测定的结果对比表明,采用脂磷法测得的微生物量大于平板菌落计数法。进水端微生物的平均吸光度（AWCD）、Shannon指数、Shannon均度和Simpson指数、McIntosh指数和均度均大于出水端微生物,因此,进水端微生物的生物多样性高于出水端微生物。[结论]该研究可为优化微生物群落结构和反应器设计,强化人工湿地功能提供理论指导,     

东北丘陵区林地、耕地和草地土壤真菌群落代谢特征

以东北丘陵区的林地、耕地和草地为研究对象,采用Biolog FF微平板技术对这三种土地利用方式的土壤真菌代谢特征进行研究,以期为东北丘陵区的生态重建提供科学依据。结果表明:耕地土壤真菌的平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)低于林地,但差异不显著,而草地土壤真菌的AWCD显著高于耕地和林地;4种多样性指数均表现出与AWCD一致的变化规律,即草地林地耕地。林地、耕地和草地的Shannon指数(H′)间差异显著,Simpson指数(D)的分析结果与Shannon指数(H′)相同,草地的Mc Intosh指数(U)和丰富度指数(S)同样显著高于林地和耕地,但林地与耕地间无显著差异。耕地土壤真菌对碳源的总利用强度比林地低16.9%,但差异不显著,而草地土壤真菌对碳源的总利用强度比林地高48.6%,且差异显著。与林地相比,草地土壤真菌对糖类、羧酸类、其他类、氨基酸类碳源的利用能力显著升高;耕地土壤真菌对聚合物类碳源的利用能力显著提高,而对其他5种碳源的利用能力有所降低,但均无显著差异。3种土地利用方式土壤真菌对6类碳源的相对利用率以羧酸类、糖类和氨基酸类最高,分别为29.87%~35.77%、22.27%~23.79%和18.24%~19.30%。土壤真菌对碳源利用的偏好因不同土地利用方式而改变。主成分分析表明,不同土地利用方式明显改变了土壤真菌群落对底物碳源的代谢特征。冗余分析表明土壤总氮、含水量、有机质、p H、速效磷和硝态氮是驱动真菌群落代谢特征变化的关键因子。     

石灰与黑麦草对Cu污染土壤的修复及对微生物群落的影响

通过盆栽试验研究了Cu污染土壤中添加不同剂量石灰(质量分数分别为0.1%、0.2%和0.4%,编号SH1、SH2和SH3)对黑麦草(Secale cereale)生长及Cu吸收、土壤Cu形态转化、土壤微生物群落变化等的影响,以此评价石灰对Cu污染土壤的修复效果。试验结果表明,石灰处理后黑麦草生物量及Cu吸收量均显著增加,黑麦草地上部及根系Cu含量均显著降低;SH1、SH2和SH3处理与对照相比,土壤pH显著升高,土壤可交换态Cu含量分别显著降低了58.47%、87.51%和74.54%,而碳酸盐结合态Cu含量显著增加,分别达到对照处理的1.36、1.93、1.56倍。Biolog测试结果表明,培养72 h时,石灰处理后土壤微生物AWCD值、基质丰富度S、Shannon、Simpson和Mc Intosh指数均有不同程度增加,表现为SH2SH3SH1CK;石灰处理后土壤微生物群落的碳源利用模式发生明显变化,SH2处理可利用的碳源种类最多,碳源利用程度最高。研究表明,施用质量分数0.2%石灰并种植黑麦草对该Cu污染土壤具有较好修复效果。     

水平潜流人工湿地微生物群落的碳源代谢特性和功能多样性研究

为深入研究人工湿地的碳去除机理,利用Biolog微平板,研究了水平潜流人工湿地基质微生物群落结构及代谢特性。平均色度变化表明基质上层微生物群落碳源代谢能力要高于下层;主成分分析结果表明人工湿地不同部位的基质微生物群落具有不同的群落结构;对不同碳源利用特性的分析表明,人工湿地基质微生物对糖类利用较强,而前部上层微生物对氨基酸和羧酸利用能力显著高于其他部位微生物,但对聚合物利用能力低于其他点;功能多样性指数研究显示,不同样点间丰度差别较小,而多样性和均匀性指数上层要高于下层,前部下层微生物群落的均匀性指数显著低于其他样点。研究表明,水平潜流人工湿地不同部位的基质微生物群落具有不同的群落结构和代谢功能。     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性的影响

在温室盆栽条件下,利用Biolog微平板技术,研究玉米施用无机复混肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明,不同施肥处理土壤微生物群落AWCD、Shannon多样性指数(H)和Shannon均匀度指数(E)以生物复混肥处理最高,CK处理最低;土壤微生物群落利用6类碳源的能力随玉米生长期的延长而降低,但是中后期各处理的土壤微生物对6类碳源的利用率差异不显著,土壤微生物利用的碳源主要是糖类、多胺类、氨基酸类和多聚物类。土壤微生物群落主成分分析表明,不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异:生物复混肥处理主要分布在第1主成分正方向,其他处理主要分布于第1主成分的负方向,起分异作用的主要碳源是糖类、羧酸类和氨基酸类。生物复混肥处理能够提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,无机肥和CK处理土壤微生物碳源利用特征相似。