不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响

    通过盆栽试验研究不同程度重金属污染土壤对2种生态型东南景天根际土壤微生物特征的影响.研究结果表明,不同污染土壤中,2种生态型东南景天根际细菌、放线菌和真菌的数量及微生物生物量碳都大于非根际.在轻污染土壤中,2种生态型东南景天的根际土壤微生物区系和主要生理类群没有显著差异,而在矿山土壤和重污染土壤中,超积累生态型东南景天根际土壤中的细菌和真菌数量、主要生理类群数量及微生物生物量碳显著高于非超积累生态型.东南景天根际微生物对重金属胁迫的敏感性为放线菌＞细菌＞真菌,硝化细菌＞自生固氮菌＞氨化细菌＞磷细菌＞纤维分解菌.在轻污染土壤中,2种生态型东南景天根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商差异不显著,而在矿山土壤和重污染土壤中,非超积累生态型东南景天的根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商显著高于超积累生态型.     

巨菌草种植对崩岗区土壤微生物数量及酶活性的影响

研究通过比较巨菌草种植对崩岗区土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,以期为种植菌草治理崩岗提供更多的理论依据。试验采集巨菌草种植不同区域土样,即根面土、根区土、非根际土及对照土进行分析,结果表明,巨菌草种植提高了土壤微生物数量及酶活性,且不同采集区域存在差异,巨菌草有较明显的根际效应,具体为,土壤微生物数量:根面土根区土非根际土对照土,根面区域的巨菌草根圈比为:细菌53. 89放线菌52. 96真菌14. 14,根区的巨菌草根圈比为:放线菌2. 96细菌2. 17真菌1. 70;土壤酶活性:根区土非根际土对照土。     

牡丹根际微生物区系及土壤酶活的研究

为了解牡丹种植对土壤微生态系统的影响,以多年种植牡丹的土壤为研究对象,对其根际微生物区系及根际土壤酶活性进行研究。结果表明：牡丹根际土壤微生物总数量大于非根际土壤,两类土壤中细菌占主要优势,但非根际土壤中真菌的含量高于根际土壤。根际土壤脲酶、碱性磷酸酶和中性磷酸酶的活性分别比非根际土壤增加了38．40％、81．76％和129．42％,多酚氧化酶差异不大,而非根际土壤中的过氧化氢酶比根际土壤增加了5．31％。     

玉米幼苗对芘污染土壤微生物活性及多样性的影响

通过盆栽土培试验研究了玉米幼苗生长期间对芘污染土壤微生物活性及多样性的影响.结果表明,玉米加快了土壤中芘的降解,提高了芘在土壤中的降解速率.试验期间,根际土中可提取态芘含量显著低于非根际土,根际土微生物生物量碳、微生物熵、多酚氧化酶和脱氢酶活性均高于非根际土,代谢熵低于非根际土.脂肪酸(FAME)分析结果表明,与非根际土相比,芘污染玉米根际土微生物群落结构发生了显著的变化,主要表现在真菌特征脂肪酸以及真菌/细菌的比值显著升高,细菌和GN-细菌特征脂肪酸显著降低,且这种效应随着培养时间的推移在P<0.01水平显著.根际土和非根际土中丛枝菌根真菌、GN+细菌和放线菌特征脂肪酸差异随着培养时间的延长逐渐加大,45 d时其差异均在P<0.05水平显著.     

不同菌肥处理对太子参根际微生物群落的影响

以不同菌肥处理下的太子参根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板技术和磷脂脂肪酸(PLFA)技术对根际土壤微生物群落结构和功能多样性进行研究。BIOLOG结果表明,在不同菌肥处理下,正茬土壤的微生物对各种不同碳源的利用程度均最高。与重茬和解淀粉处理(处理3,单一拮抗菌)相比较,复合菌肥1(处理1)和复合菌肥2(处理2)处理下的土壤微生物对6种碳源的利用程度显著降低。进一步利用磷脂脂肪酸法(PLFA)对微生物群落结构进行分析发现,一共有17种不同的PLFAs生物标记,指示着不同类群的微生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生生物等。5种主要微生物类群其PLFA含量在所有土壤样品中都呈现相同的变化趋势:革兰氏阳性菌(G+)真菌革兰氏阴性菌(G-)放线菌细菌。正茬土壤的微生物PLFA总量、细菌、真菌、放线菌、G+和G-含量显著高于其他几个处理。重茬和解淀粉处理的PLFA总量、细菌、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)和真菌含量都明显高于复合菌肥1和复合菌肥2土壤,这与BIOLOG变化趋势类似。同时,重茬和解淀粉处理的cy/pre比例增加,说明土壤微生物群落受到了一定程度的代谢胁迫或生理应激压力。综上,可见太子参连作及菌肥处理对根际微生物群落结构与功能多样性有显著影响,推测微生态结构失衡是导致太子参连作障碍形成的根本原因。     

异丙甲草胺对烤烟根际土壤微生物和酶活性的影响

为了探明根际微生物数量与除草剂污染之间的关系,研究了异丙甲草胺对烟草植地根际与非根际土壤微生物的种群动态变化、土壤呼吸强度及酶活性的影响。结果表明:根际土壤中微生物数量、土壤呼吸强度和酶活性均高于非根际土壤。根际土壤微生物对异丙甲草胺的敏感程度依次为真菌〉细菌〉放线菌;除过氧化氢酶外,根际土壤脱氢酶、脲酶及磷酸酶的活性与对照土壤均存在显著差异。第60 d,异丙甲草胺在根际土壤中的降解率为80.50%,半衰期为26.82d,比在非根际土壤中的降解速率提高了1.21倍,半衰期缩短了17.76%。     

不同种植模式对铅污染土壤微生物数量及酶活性的影响

通过盆栽试验,测定4种植物白三叶、一串红、翠菊、鸢尾单种和两两混种模式下根际及非根际土壤微生物数量、酶活性及理化性质等指标,分析不同植物种植模式对铅污染的修复效果。结果表明:土壤微生物数量、酶活性、呼吸作用强度及有机质含量指标均表现为根际非根际对照,混种单种对照;土壤pH表现为对照非根际根际,对照单种混种;电导率、氧化还原电位指标表现为非根际根际,单种混种;土壤Pb2+含量则表现为对照根际非根际,对照混种单种。同时,细菌的变化对土壤酶的影响最大,其次是真菌,放线菌影响最小;细菌的变化对土壤理化性质的影响最大,其次是真菌,放线菌影响最小。可见,4种不同的植物单种和混种均能对铅污染起到修复作用,而混种比单种更能提高土壤微生物数量及酶活性,且白三叶与鸢尾混种优于其他几种模式。     

氮肥用量对小麦开花后根际土壤特性和产量的影响

【目的】明确小麦开花后根际土壤特性动态特征及其与产量和籽粒氮素积累量之间的关系,能够为生产上合理施肥、提高氮肥利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】2014—2015和2015—2016年在小麦季设置4个氮肥水平(0,CK;150 kg N·hm~(-2),N150;240 kg N·hm~(-2),N240和300 kg N·hm~(-2),N300)并于小麦开花期、灌浆中期和成熟期分层(0—20 cm和20—40 cm)测定小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶,同时测定根、茎、叶和穗生物量及其氮素含量;重点分析根际土壤特性与小麦籽粒产量和氮素积累量之间的关系。【结果】(1)与CK相比,N150、N240和N300处理2年小麦籽粒产量的平均值分别增加99%、130%和107%,且处理之间差异显著。随施氮量的增加小麦根、茎、叶、穗生物量和地上部氮素积累量均呈增加趋势;氮肥回收率呈下降趋势,且处理之间差异显著。(2)从开花到成熟期,0—20 cm和20—40 cm土层小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮含量、土壤蔗糖酶和脲酶(0—20 cm除外)活性均呈下降趋势。处理CK、N150、N240和N300根际土壤铵态氮和硝态氮含量显著低于非根际土壤。4个处理2年0—20 cm根际土壤铵态氮含量平均值比非根际土壤降低29%,硝态氮含量降低22%;20—40 cm根际土壤铵态氮含量比非根际土降低34%,硝态氮含量降低14%。而根际土壤蔗糖酶和脲酶活性显著高于非根际土。4个处理2年0—20 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高29%,脲酶活性提高15%;20—40 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高33%,脲酶活性提高13%。(3)相关分析结果表明,小麦籽粒产量和籽粒氮素积累量均与0—20 cm和20—40 cm根际和非根际土壤无机氮(铵态氮+硝态氮)、脲酶和蔗糖酶(2016年籽粒氮素积累量除外)呈显著正相关。【结论】小麦根际土壤可利用性氮素含量小于非根际土壤,而酶活性高于非根际土;根际和非根际土壤与籽粒产量和籽粒氮素积累量呈显著正相关。根际和非根际土壤特性显著影响小麦籽粒产量。     

2种灌溉方式下新疆栽培红花根区微生物 群落功能多样性分析

以滴灌和大水漫灌2种不同灌溉方式下红花根际土和非根际土为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法对土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果显示,2种不同灌溉方式下红花根际土含水率以及全氮、全钾、全磷、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量均高于非根际土壤,而电导率、pH值则低于非根际土,滴灌下红花根际土中大部分理化因子的含量大于大水漫灌;滴灌下的过氧化氢酶、碱性磷酸酶、纤维素酶活性显著高于大水漫灌;滴灌下平均颜色变化率(AWCD)、香农多样性指数(H)、丰富度指数均整体高于大水漫灌。说明滴灌有助于改善微生物的生存环境,提高土壤微生物群落功能多样性,进而增强应对外界环境影响的能力。     

根系CEC、ATP酶活性和根际微生物对籽粒苋富钾能力的影响

研究了根系CEC、根系和根际土ATP酶活性、根际微生物对籽粒苋富钾能力的影响。结果表明:①籽粒苋植株的高富钾能力不仅与其根系阳离子交换量(CEC)较大有一定关系,而且也与籽粒苋根际土和根系的ATP酶活性高相关;②籽粒苋植株富钾与其根际微生物类群数量没有直接相关关系。除籽粒苋苗期根际土壤好气性细菌总数低于非根际土外,3种作物根际土壤的微生物类群数量均高于非根际土。     

采煤塌陷复垦初期土壤微生物及根际效应研究

土壤微生物及根际效应的研究能为采煤塌陷复垦区土壤质量的评价及复垦初期土壤植被生态恢复提供依据.对平原农业区采煤塌陷复垦1年和3年的根际土壤微生物和非根际土壤微生物的研究表明,无论根际还是非根际,复垦后1年和3年土壤微生物的数量均比对照少,细菌、真菌和放线菌分别占对照土壤的20.3％～66.5％、2.8％～56.3％和1.1％～45.1％％;但随着复垦年限的增加,根际和非根际土壤微生物变化趋势不同,即,复垦后非根际土壤微生物除放线菌数量显著增加外,细菌和真菌数量均没有显著差异变化,而根际土壤微生物数量均随复垦时间的增加而显著增加.因此,复垦1年和3年的土壤总微生物根际效应分别为1.7和3.3,均表现为正效应.这表明在采煤塌陷复垦初期种植适当的植物能有效地改善土壤质量.     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

异丙甲草胺对根际土壤微生物数量的影响及其在根际环境中的降解研究

为探明根际微生物数量变化与有机污染物消解之间的关系,揭示根际环境中农药快速降解的机理,通过根际袋法土培试验,研究了异丙甲草胺对芹菜根际与非根际土壤微生物数量的影响及异丙甲草胺在根际与非根际土壤中的降解特性。结果表明,在试验初期,异丙甲草胺对细菌数量有一定的抑制作用,7d后土壤细菌数量增加,并高于对照土壤。异丙甲草胺对真菌的生长有一定的刺激作用,而且这种刺激作用随所用药剂浓度的提高而增强。在整个试验周期内,无论是处理土壤还是对照土壤,根际土中的微生物数量均要高于非根际土。各浓度处理条件下根际土中异丙甲草胺的半衰期均小于非根际土,1、2.5、5mg·kg-1浓度下根际土中异丙甲草胺的半衰期分别缩短为非根际土的86.22%、78.95%、77.97%,相应的降解速率常数分别为非根际土的1.16、1.27、1.28倍。在根际土壤中,异丙甲草胺更易降解。     

不同种植年限黄芩田土壤微生物数量特征研究

以不同种植年限黄芩田土壤为对象,采用稀释平板法分离计数,并对土壤微生物不同类群进行数量和多样性分析。结果表明,同一种植年限根际微生物数量明显高于非根际,随着种植年限的延长,土壤微生物总数明显增加,但放线菌根际与非根际数量差异逐渐缩小,而根际真菌数量增长趋势明显高于非根际。黄芩田根际土壤和非根际土壤中微生物多样性指数和均匀度均随种植年限的延长而呈现减小趋势。     

赣南毛竹根际土壤微生物群落结构的PLFA分析

根际土壤微生物是土壤生态系统中最活跃的组分,在养分循环、有机质分解等生态过程中起着重要作用,对根际微生态系统具有重要意义。以赣南毛竹林为对象,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)法分析了不同年龄毛竹根际土壤微生物群落结构特征。结果表明:赣南毛竹根际土壤PLFA含量为3.97±0.51μg/g,不同菌群微生物PLFA含量表现为细菌(2.74±0.35μg/g)真菌(0.48±0.07μg/g)放线菌(0.33±0.05μg/g)。毛竹根际土壤PLFA单体含量间的结构格局不受年龄的影响,但各PLFA单体含量、各类群微生物PLFA含量、真菌/细菌(F/B)、饱和支链/单不饱和脂肪酸(SAT/MONO)随着年龄的增加呈现先增加后降低的变化趋势,以II度竹根际土壤最高(表征原生生物的20∶4ω6,9,12,15c以III度竹最高),cy/pre变化趋势与之相反。根际土壤总PLFA含量、真菌和G-在不同年龄间差异显著。毛竹根际土壤微生物群落结构在不同年龄间差异显著,表现为II度竹根际土壤微生物群落结构明显区别于其他年龄。i14∶0、a15∶0、cy17∶0和18∶1ω7c(细菌生物标记)对主成分1的贡献率最大,20∶4ω6,9,12,15c(表征原生生物)、18∶1ω9c和18∶2ω6,9c(表征真菌)及i16∶0(表征细菌)对主成分2的贡献率较高。造成以上变化规律的原因可能是由于不同年龄毛竹鞭根活力特性不同引起,II度竹根际土壤微生物PLFA量和结构明显区别于其他年龄毛竹。因此,II度竹根际土壤微生物状况可能对竹林地土壤环境状况变化更敏感,可用其指示毛竹林地土壤环境状况。     

不同生长时期植烟根际微生物与土壤养分的关系

为掌握植烟根际微生物与土壤养分在烟草生长期的动态变化及相互关系,对植烟根际和非根际主要微生物以及根际土壤基本养分进行了测定,并对不同生长期的根际微生物和土壤基本养分进行多元回归分析,观察了它们之间的相关性。结果表明:在植烟生长不同阶段,根际微生物数量和根际土壤基本养分的利用率变化明显,旺长期时的真菌数量是团棵期时的近6倍。根际微生物与土壤养分之间的相关性在团棵期、旺长期和采摘期有很大差别,说明根际微生物区系的数量、种类以及组成比例都在动态变化。     

红毛草入侵程度对根际土壤微生物的影响

【目的】研究外来种入侵对地下土壤微生物的影响,从植物与地下微生物互作的角度探索外来种的入侵机制。【方法】通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析法和比色法,研究红毛草(Rhynchelytrum repens)不同入侵程度(未入侵、轻度入侵和中度入侵)对根际土壤理化性质、微生物群落结构、特殊功能微生物及其多样性水平的影响。【结果】供试土样中共检测到33种PLFA生物标记,其中细菌24种、放线菌4种、真菌4种、原生动物1种。随红毛草入侵程度增加,土壤碱解氮、全氮含量显著增加,含水量显著减少,速效磷、速效钾含量和pH无显著变化;根际土壤中细菌、真菌、原生动物以及PLFA标记物总含量均呈现逐渐增加的趋势;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌含量比值逐渐减小;功能微生物含量逐渐增加,与未入侵地相比,红毛草重度入侵地根际土壤中的丛枝菌根真菌含量增加了42.46%,伯克霍尔德菌含量增加了22.32%,嗜热解氢杆菌增加了13.08%。红毛草入侵对根际土壤中微生物多样性水平有一定影响,Shannon-Wiener多样性和丰富度指数随入侵程度增加呈现升高的趋势,Pielou均匀度指数降低,Simpson优势度指数无显著变化。土壤中细菌含量与土壤全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关;真菌含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关。【结论】红毛草的入侵改变了根际土壤微生物的群落结构和土壤理化性质。随入侵的加剧,土壤全氮和碱解氮含量增加,细菌、真菌和原生动物含量以及一些特殊功能性微生物含量增多,土壤微生物群落多样性指数和丰富度指数增大。     

云南松根叶及林内土壤的碳酸酐酶活性分析

从9株云南松林木上分单株取样,通过测定云南松针叶(鲜叶、枯叶)、根以及林内土壤(根际土壤、非根际土壤)的碳酸酐酶活性,分析了云南松不同器官及林内土壤碳酸酐酶活性的变化情况、差异性及其相关性。结果表明:云南松不同器官及林内土壤碳酸酐酶活性变化规律为鲜叶枯叶根林内土壤,林内根际土壤和非根际土壤的碳酸酐酶活性变化规律存在一定差异;不同单株云南松鲜叶的碳酸酐酶活性保持相对稳定,且枯叶、根、根际土壤、非根际土壤的碳酸酐酶活性皆存在与鲜叶相似的变化规律;云南松不同器官与林内土壤间碳酸酐酶活性皆存在极显著差异;云南松鲜叶、枯叶、根、根际土壤、非根际土壤的碳酸酐酶活性两两之间皆存在极显著的相关性,因此云南松有利于林内土壤中碳酸酐酶的积累。     

朴树对根际土壤理化性质和主要酶活性的影响

【目的】以曲阜市曲阜师范大学附近农田为研究区域,选取了不同耕层土壤(朴树根际土壤及非根际土壤)为研究对象,【方法】采用常规土壤理化性质和酶活性的测定方法研究朴树的生长对其根际土壤的理化性质、土壤中脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性的影响。探讨不同土壤酶活性间及其与土壤理化性质间的相关关系,旨在为当地的、环境保护和可持续发展提供依据。【结果】结果表明：两种土样均呈中性,但不生长植物的土壤较根际土壤更偏碱性；根际土比非根际土中全磷、铵态氮和硝态氮含量更高；土壤pH值与过氧化氢酶和纤维素酶活性呈显著负相关；全磷含量与脲酶活性呈显著正相关；硝态氮和有机质均与纤维素酶活性呈极显著正相关；铵态氮和速效钾与3种酶活性总体表现的相关性不显著。【结论】综上所述,与非根际土壤相比,朴树根际土壤的理化和酶活性发生了明显变化。     

西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍及对土壤微生物区系的影响

 【目的】探讨西瓜与旱作水稻间作减缓西瓜连作障碍的可行性,并从微生物多样性与连作障碍关系角度阐释该方法的作用机理。【方法】盆栽方法研究西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍的效果,传统微生物计数及磷脂脂肪酸（PLFA）法研究西瓜根际土壤微生物区系。【结果】西瓜连作土壤上单作西瓜其枯萎病发病率为 66.7%,死亡率为44.4%,与旱作水稻间作后西瓜生长正常。西瓜定植30 d后,间作处理西瓜根际的尖孢镰刀菌数量显著低于单作;50 d后,间作西瓜根际土中的真菌数量显著低于单作,而细菌、放线菌及总微生物数量均显著高于单作。磷脂脂肪酸（PLFA）法分析土壤微生物多样性发现,单作处理的西瓜根际土壤中真菌数量较多,细菌数量较少,而且主要是革兰氏阳性菌,而间作西瓜根际则含有较多的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌。间作处理西瓜体内的丙二醛（MDA）含量及保护性酶类如根系及叶片中的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和根系中的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性均显著低于单作西瓜。【结论】西瓜与旱作水稻间作条件下西瓜根际尖孢镰刀菌数量显著降低,根际微生物区系向细菌与放线菌占主导的趋势发展,有效防止了西瓜枯萎病的发生,改善了西瓜连作障碍。