冀北山区不同植被恢复类型根际土壤细菌群落结构及多样性

【目的】研究冀北山区不同植被恢复类型对根际土壤细菌群落结构特征和多样性影响,探索自然和人工恢复对土壤微生物的作用机制,为该区域植被恢复与管理提供理论依据。【方法】以自然恢复的灌草丛、灌木林、次生林以及人工恢复的人工林根面、根际和非根际土为研究对象,通过Illumina Miseq平台对细菌16S rRNA的V3—V4片段进行高通量测序,分析土壤细菌α、β和功能多样性、群落结构组成以及与环境因子的关系。【结果】1)各恢复类型细菌α多样性差异显著(P0.05),次生林土壤细菌丰度和多样性均高于人工林,灌草丛多样性高,丰度最低;灌木林丰度高,多样性最低。不同根际范围土壤细菌α多样性差异不显著(P0.05),整体表现为根面和根际土高于非根际土。2)次生林和人工林土壤细菌群落结构有一定相似性;次生林与灌草丛、灌木林土壤细菌群落结构差异较大。根际土与非根际土细菌群落结构有一定相似性,根面土与根际、非根际土细菌结构差异较大。3)变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门为优势类群。各样地有机质分解菌群(变形菌门、放线菌门和拟杆菌门)丰度差异显著,灌草丛和次生林显著高于其他样地,根面和根际土显著高于非根际土。固碳和固氮菌群(芽单胞菌门和厚壁菌门)分布较均匀。4)土壤田间持水量、有机质和全磷、植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数是影响土壤细菌群落的主要因素。土壤因子(田间持水量、有机质和全磷)对灌木林和灌草丛非根际土细菌影响极显著,对根面和根际土细菌作用较小;植被因子(植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数)对乔木林(次生林和人工林)不同根际范围土壤细菌群落影响均达到极显著水平。5)新陈代谢功能在KEGG上的编码基因数量最多,是土壤细菌的优势功能。各土样细菌群落KEGG功能基因序列数量和多样性差异显著,说明各植被恢复类型根际土壤中有许多具有各自独特功能的菌种,但土壤和植被不能决定土壤细菌功能多样性。【结论】恢复方式、植被类型和根系对冀北山区土壤细菌群落结构和多样性均有影响,其中恢复方式对土壤细菌多样性作用更明显,植被类型对土壤细菌群落结构影响更显著。距离根系越近,土壤细菌多样性越高,土壤细菌群落结构与非根际土差异越大。此外,环境因子如土壤养分、水分含量及植被分布状况等均与土壤细菌群落结构及多样性有关。     

油茶根腐病根际土壤和根系内细菌群落结构及多样性

【目的】为鉴定根腐病潜在病原菌，改善土壤施肥制度，筛选油茶病害生防菌及研发防控药剂提供参考依据。【方法】采用16S rRNA基因Illumina Miseq高通量测序技术与PICRUSt功能预测相结合的方法，对5个病情等级下油茶根际土壤和根系内细菌群落结构和功能进行分析，并借助冗余分析等方法探讨土壤化学性质与细菌群落结构的关系。【结果】从油茶根际土壤和根系内共获得1 707个OTU，分属于18门257属。患根腐病后，细菌的丰富度指数（Chao1）及均匀度指数（Ace）升高。相较于健康油茶，患病油茶土壤内酸杆菌门的丰度有不同程度的下降，变形菌门的丰度升高；根系内变形菌门的丰度随病情等级的上升，逐级升高。相较于健康油茶，患病油茶土壤内慢生根瘤菌属的丰度有不同程度的增加；根系内苯基杆菌属的丰度随着根腐病病情等级的上升逐级升高。油茶林土壤细菌群落结构的主要影响因子为土壤的pH值、有机质含量、速效磷含量、速效钾含量。发病情况较轻与发病情况较重的油茶根际土壤和根系内细菌群落结构差异较大。油茶根际土壤和根系内细菌以代谢功能为核心，患病导致油茶根系内碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能丰度提高，根际土壤内碳...     

毛棉杜鹃根际与非根际土壤微生物群落多样性

【目的】通过研究深圳梧桐山毛棉杜鹃土壤理化性质、根际与非根际土壤微生物群落特征,为探究毛棉杜鹃根际土壤微生态提供理论依据。【方法】以毛棉杜鹃根际(R)与非根际(NR)土壤为研究对象,测定其土壤理化指标,同时利用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌群落特征。【结果】1)根际与非根际土壤均为微酸性,且根际明显低于非根际(P<0.05),根际土壤速效磷显著高于非根际土壤(P<0.05),根际土壤有机质、全氮、碱解氮等均高于非根际土壤,但无显著性差异。2)根际细菌分别注释到23门291种,非根际注释到25门305种;而根际真菌注释到8门520种,非根际真菌注释到8门,518种。3)根际与非根际优势细菌门均为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门等。土壤优势真菌均为子囊菌门、担子菌门以及被孢菌门等。毛棉杜鹃根际与非根际优势细菌目,主要为Subgroup＿2、酸杆菌目、Solibacterales、根瘤菌目等。根际与非根际优势真菌目主要是散囊菌目、肉座菌目、蜡壳耳目等。4)丰富度指数及多样性指数结果表明：根际与非根际细菌、真菌无显著性差异,而β多样性分析则表明,根际与非根际在土壤细菌以及真...     

不同微生物处理对连栽木麻黄根际土壤的影响

为研究微生物对连栽木麻黄根际土壤的影响,用芽孢杆菌、伯克氏菌、尖孢镰刀菌处理不同连栽代数土壤种植的盆栽木麻黄幼苗,探究盆栽木麻黄幼苗根际土壤理化性质和土壤微生物数量和多样性的变化。结果表明:芽孢杆菌处理后,盆栽木麻黄土壤全效养分和pH值变化不明显,速效养分含量明显提高,特别是速效磷在3种土壤中含量分别提高87.34%、101.06%、248.00%,根际土壤微生物数量和群落多样性均明显提高;伯克氏菌处理后,盆栽木麻黄根际土壤碱解氮含量3个代次的变化分别为增加133.90%、降低8.33%、增加28.81%,速效磷含量3个代次分别提高145.86%、81.94%、248.00%,土壤理化性质有所改善,土壤微生物群落多样性提高;镰刀菌处理后,盆栽木麻黄3个代次全磷和全钾均有明显下降趋势,速效磷、速效钾含量呈上升趋势,根际土壤微生物数量和群落多样性也有所提高。综上所述,3种处理在一定时间内均能够初步改善木麻黄根际土壤微生态环境,缓解木麻黄的连栽障碍。     

黄土高原主要人工林土壤养分与酶活性的研究

本文以荒地为对照,对黄土高原沙棘、刺槐和油松三种人工林0~80cm土壤养分与酶活性进行了研究。结果表明:沙棘、刺槐和油松人工林土壤有机质含量8.1~11.9g·kg-1,全氮含量0.53~0.82g·kg-1,全磷含量1.34~1.75g·kg-1,含速效钾85.5~175.5μg·g-1,碱解氮32.9~66.4μg·g-1,速效磷3.08~5.14μg·g-1。与荒地相比三种人工林林地有机质和土壤养分明显增加。土壤表层(0~20cm)与下层养分含量差异显著,表层以下差异不显著;人工林地表层土壤土壤养分含量相对较高,向下逐渐降低。土壤中过氧化氢酶、转换酶、脲酶和酶活性总体水平表现为刺槐林沙棘林荒地油松林;土壤酶活性与土壤肥力有较好的相关性。     

黄河三角洲盐地碱蓬-芦苇群落土壤粒径组成与细菌多样性

土壤细菌在维持生态平衡中具有重要作用。本文以黄河三角洲湿地保护区盐地碱蓬、芦苇混生群落不同植物根际和非根际土壤为研究对象,分析微生物种类及其多样性的变化、土壤粒径组成及两者之间的关系,结果表明:(1)不同植物根际和非根际的土壤以粉粒(Silt)和砂粒(Sand)为主,占90%以上;(2)土壤细菌门水平排名前15门类中变形菌门(Proteobacteria)是主要优势菌群,在不同植物根际和非根际土壤中占40%以上;(3)芦苇的土壤细菌根际效应更显著,但其非根际土壤细菌的Chao1指数、ACE指数和Shannon指数均显著小于盐地碱蓬;(4)土壤微生物多样性Shannon指数与粉粒(Silt)之间呈显著正相关,粉粒占比越高土壤细菌群落越丰富,且均匀程度较高。     

胡桃楸落叶松纯林与混交林中根际土壤的养分特征(英文)

与非根际土壤相比较,研究了胡桃楸落叶松纯林与混交林中根际土壤pH值、有机质及氮 、磷、钾等养分元素的特征。结果表明：各林分中,除胡桃楸纯林外,根际土壤的pH值均不 同程度低于非根际土壤;除混交林中落叶松根际土有机质含量略低于非根际土外,根际土壤 有机质含量均高于非根际土壤;根际土壤存在氮的相对累积,磷和钾在根际则具有一定的亏 缺趋势,其程度与树种相关;各林分下,氮、磷、钾在根际中均得以活化,表现为根际土壤 速效氮、磷、钾含量偏高;混交林中落叶松根际速效氮含量明显高于其纯林,而混交林中胡 桃楸根际速效磷、钾含量明显高于其纯林。     

野生栎树群落的土壤环境特征及其在城区成功恢复的土壤改良途径

选取野生栎树群落和城市人工绿地,分别进行了土壤容重、pH值、有机质、碱解氮、速效钾、有效磷含量的研究分析。结果表明:野生栎树群落的土壤有机质、碱解氮、速效钾含量均高于城市人工绿地,只有有效磷含量低于城市人工绿地。野生栎树群落对土壤养分的作用规律总体表现为:土壤有机质、碱解氮、速效钾、有效磷含量向土壤上层富集,而城市人工绿地对土壤养分的影响与之不同。     

东乡野生稻原生境土壤微生物群落结构研究

以普通水稻为对照,以基于16S rDNA基因以及功能基因的高通量测序技术为手段,比较分析了栽培稻田土与东乡野生稻原生境土壤中微生物群落结构差异,并利用RDA分析探讨了环境因子与细菌群落结构的关系。结果表明:在氮磷钾营养物质、土壤细菌多样性和固氮菌多样性上,东乡野生稻原生境土壤均高于栽培稻土壤。东乡野生稻原生境土壤中细菌优势门为变形菌门、放线菌门和绿弯菌门。栽培稻土壤中优势门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门、绿弯菌门和酸杆菌门。东乡野生稻土壤中固氮菌的优势属为慢生根瘤菌、Pseudacidovorax和固氮螺菌属,而栽培稻的优势属为慢生根瘤菌、甲基球菌属和红长命菌属。由RDA分析可知,碱解氮、速效磷和速效钾是影响土壤细菌群落结构的主要影响因子,碱解氮、速效磷和全氮是影响土壤固氮菌细菌群落结构的主要影响因子。     

覆盖对毛竹林土壤养分、酶活性及微生物群落的影响

【目的】为退化毛竹林土壤的修复和质量提升提供参考。【方法】以覆盖1 a、覆盖2 a、覆盖3 a、覆盖后恢复2 a、覆盖后恢复5 a及未覆盖的毛竹林地土壤为研究对象，测定土壤脲酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶等土壤酶活性指标，测定土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾等土壤养分含量及土壤pH值，采用高通量测序技术测定土壤微生物群落组成及多样性，探讨土壤细菌、真菌变化特征及其与土壤养分含量、酶活性的相关性。【结果】覆盖3 a的毛竹林土壤脲酶、酸性磷酸酶活性均低于其他林地类型，覆盖后恢复5 a的0～20 cm土层酶活性均较高。样地土壤细菌类群中酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门为优势菌群，真菌类群中子囊菌门、担子菌门、球囊菌门所占比例较高。覆盖后恢复5 a的40～60 cm土层细菌和真菌的OUT数量较少，Chao1、Simpson及PD-whole tree指数均较小，表明覆盖后林地深层土壤微生物的数量及多样性均受到影响，土壤退化程度较高且恢复缓慢。土壤环境因子对毛竹林土壤细菌门水平的贡献度由高到低排序依次为酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、脲酶活性、碱解氮含量、有机质含量、全氮含...     

除草剂草甘膦对板栗根际土壤微生物多样性的影响

近年来,除草剂的使用已成为提高作物产量和品质的一种常用手段,伴随而来的是土壤微生物多样性失调及污染严重等生态问题。为了促使板栗能健康生长并保证其果实品质,利用Illumina Miseq高通量技术,分别对草甘膦施用后不同时间采集的根际土壤样品中细菌16S rRNA的V3-V4区和真菌ITS1-ITS2区进行测序,分析微生物群落的组成和多样性的变化情况。多样性分析结果表明:以草甘膦处理6和12d后,板栗根际土壤细菌的多样性和丰富度均无显著变化,真菌多样性显著降低,真菌丰富度先增加后不变。群落结构分析结果表明:板栗根际土壤优势细菌菌门主要是变形菌门、放线菌门、酸杆菌门等,优势真菌菌门主要是子囊菌门和担子菌,随着草甘膦处理时间的增加,变形菌门、子囊菌门的相对丰度均先增加后不变,酸杆菌门的相对丰度先增加后降低,担子菌门的相对丰度先增加后保持不变。研究结果表明:草甘膦对板栗根际土壤微生物多样性及群落组成均产生了一定的影响,其影响随着施药时间的延长而发生变化。     

黄土高原不同树龄刺槐丛枝菌根与根际微生物的群落多样性

采用BIOLOG检测法,研究丛枝菌根与黄土高原不同树龄刺槐人工林及次生林根际微生物群落多样性的关系.结果表明:8、15、23和30年刺槐人工林随着树龄的增加,菌根侵染率先增加后降低,微生物活性(AWCD值)增大,碳源代谢丰富度指数(S)和Shannon指数(H)逐渐增加,23年达到峰值后趋于稳定,并逐渐降低,不同林地菌根侵染率与根瘤数呈显著正相关(Y=414.82 x-188.73,r=0.927,P＜0.05).主成分分析表明:刺槐人工林根际微生物群落结构与功能随着树龄的增加存在时间上的连续性,次生林优于相同树龄人工林,在碳源利用上表现为与树龄更长的人工林相近.菌根侵染率与根瘤数、细菌量、丰富度指数(S)和Shannon指数(H)的相关性分析表明:丛枝菌根对刺槐根际微生物群落的稳定和功能多样性的增加具有促进作用,在造林年限上表现为对较短树龄刺槐林根际微生物群落影响较大,在造林措施上对刺槐次生林微生物群落多样性的作用优于人工林.     

毛白杨,刺槐混交林丰产机理研究

用标准地法对黄泛平原毛白杨、刺槐纯林和混交林根分泌物、土壤微生物、土壤养分及其与林木生长的关系进行了研究,结果表明:1、混交林根际土壤总菌数高于纯林,混交林和纯林根际细菌、放线菌和总菌数高于根外,F 检验达极显著和显著水平。2、混交林毛白杨、刺槐根泌氨基酸和酚量高于纯林毛白杨和刺槐,可溶性糖和有机酸量则低于纯林毛白杨和刺槐。3、不同林分根际、根外土壤养分有明显变化。土壤速效磷含量在不同林分和根际、根外的差异均达极显著水平。树种(?)交后所表现的生长优势己证实是由于毛白杨、刺槐根间有益的交互作用及土壤微生物模式的变化所引起。     

氮磷钾不同比例对油茶幼林根际土壤细菌群落结构的影响

本研究以3年生油茶幼林为研究对象,采用高通量测序技术对有机肥、氮磷钾不同比例的有机无机复合肥以及不施肥处理下的油茶根际土壤细菌多样性及群落结构进行分析.研究结果表明:5个处理中Y1处理的OTU和特有微生物数量为最高;各个处理优势细菌有所不同,CK、Y1、Y2的优势菌种为绿弯菌门,而Y3、Y4的优势菌种为放线菌门;群落物种丰富度指数(Chao1指数和ACE指数)表明,施肥能提高土壤细菌的丰富度,其中Y1处理的Chao1指数、Y4的ace指数分别比对照提高了19.2％、20.3％;AN、AK、TK是油茶幼林根际土壤优势细菌的主要影响因子,Y1处理下土壤细菌的丰度为所有处理中最高.研究结果揭示了氮磷钾不同比例对油茶幼林根际土壤细菌的群落结构的和影响,为油茶幼林施肥提供了理论依据.     

氮磷钾不同比例对油茶幼林根际土壤细菌群落结构的影响

本研究以3年生油茶幼林为研究对象,采用高通量测序技术对有机肥、氮磷钾不同比例的有机无机复合肥以及不施肥处理下的油茶根际土壤细菌多样性及群落结构进行分析.研究结果表明:5个处理中Y1处理的OTU和特有微生物数量为最高;各个处理优势细菌有所不同,CK、Y1、Y2的优势菌种为绿弯菌门,而Y3、Y4的优势菌种为放线菌门;群落物种丰富度指数(Chao1指数和ACE指数)表明,施肥能提高土壤细菌的丰富度,其中Y1处理的Chao1指数、Y4的ace指数分别比对照提高了19.2％、20.3％;AN、AK、TK是油茶幼林根际土壤优势细菌的主要影响因子,Y1处理下土壤细菌的丰度为所有处理中最高.研究结果揭示了氮磷钾不同比例对油茶幼林根际土壤细菌的群落结构的和影响,为油茶幼林施肥提供了理论依据.     

广东天井山森林群落植物多样性与土壤持水性研究

设样方调查了广东天井山铜桥原生阔叶林、天群次生阔叶林和杉木人工林等3种森林群落的植物多样性、土壤理化性质和土壤持水性能。初步结果显示，天群次生阔叶林的植物种类丰富，多样性指数高，土壤有机质、全氮、全磷、全钾和有效氮含量高，土壤持水性能较好；铜桥原生阔叶林的物种丰富程度稍低于天群次生阔叶林，但土壤速效磷和速效钾则较高，土壤持水性能稍弱；杉木人工林林分组成最简单，物种多样性指数最低，土壤理化性质及持水性能均较阔叶林低。     

大兴安岭野生蓝靛果种群土壤调查分析

通过对黑龙江省大兴安岭地区野生蓝靛果种群根际土壤养分中的pH值、有机质、速效磷、碱解氮、速效钾含量测定分析,探索适宜的蓝靛果生长土壤养分及酸碱度,为蓝靛果果园科学施肥提供参考依据。     

覆盖经营对雷竹林土壤细菌群落结构演变及多样性的影响

【目的】研究覆盖对雷竹林土壤细菌群落结构及多样性的影响,为科学评价该种植模式的生态风险提供科学依据。【方法】调查并采集不同覆盖年限(0、3、6、9、12年)雷竹林土样,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析16S rDNA土壤细菌基因V3-V4区域,鉴定细菌类群,并结合测定土壤的N、P和有机质等化学指标分析覆盖经营土壤细菌群落结构演变及多样性影响。【结果】1)测序共获得598个OTUs,计280 548条读数,平均读长453.5 bp。调查林地土壤细菌优势门为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门(平均相对丰度分别为30.80%、22.0%和13.9%)。2)不同覆盖年限土样的多样性指数及丰度指数存在较大差异。覆盖初期,随着覆盖物的投入,林分土壤细菌的多样性指数及丰度指数均呈增加趋势,在覆盖6年时达到最大值,之后则呈现一定程度的下降,覆盖12年与覆盖初期无较大差别。3)覆盖对土壤微生物群落结构造成一定影响,未覆盖林地土壤细菌群落结构与覆盖后林地出现差异;变形菌门丰度由17.60%(对照)上升为37.77%(覆盖12年),酸杆菌门丰度呈现下降的趋势,而放线菌门丰度变化很小。4)覆盖造成的土壤理化性质的改变在一定程度上对细菌群落结构可造成影响,随着覆盖时间的增加,细菌菌落结构与土壤环境的关系也趋于复杂化,覆盖造成土壤严重酸化,对照和覆盖12年的p H值分别为5.23和3.42,但土壤中的嗜酸菌群落酸杆菌门的丰度反而出现下降的趋势。5)RDA分析排序轴前两轴解释了覆盖竹林土壤微生物群落变异的88.5%,土壤中各细菌种群对土壤环境因子变化的适应性不同,土壤中速效K、全N和有机质的积累会提高Proteobacteria、Bacteroidetes的相对丰度,土壤酸化会降低Chloroflexi的相对丰度。【结论】竹林覆盖经营对土壤细菌群落结构和多样性产生较大的影响,短期覆盖(小于6年)能增加土壤细菌的丰度和多样性,但随着覆盖时间增加,土壤细菌的丰度和多样性下降,土壤各环境因子的变化会对覆盖竹林土壤微生物群落结构造成影响,对土壤中微生物多样性的研究能够从微生物角度分析土壤退化程度,为竹林土壤修复提供理论依据。     

油用凤丹牡丹不同种植时间根际细菌群落多样性变化

【目的】土壤微生物在林业生态系统中具有重要的功能,解析油用凤丹牡丹长期人工种植后根际土壤中细菌群落结构多样性变化情况,为揭示油用凤丹牡丹长期连作后根际病害抑制性土壤形成的机制奠定基础。【方法】试验采集种植2、4、5、10和32年生凤丹牡丹的根际土壤,应用Illumina Mi Seq高通量测序技术,分析土壤细菌16S rRNA基因V3+V4区域的丰富度和多样性指数,研究连作对凤丹牡丹根际细菌群落结构及多样性的影响。【结果】源于不同种植时间(年限)的15个根际土壤样本共获得2 366个涵盖24门、79纲、113目、117科、103属的OTUs。凤丹牡丹根际土壤中心优势菌群为:变形菌门(34%)、酸杆菌门(14%)、浮霉菌门(14%)和放线菌门(10%)等。纲层次上的优势菌群为:变形菌门的δ-变形菌纲(26%)、α-变形杆菌纲(25%)、β-变形菌纲(15%)和γ-变形菌纲(15%);酸杆菌门的酸杆菌纲(44%)和Solibacteres(14%);浮霉菌门的浮霉菌纲(27%)和Planctomycetia(60%);放线菌门的放线菌纲(25%)、酸微菌纲(18%)、嗜热油菌纲(17%)、MB-A2-108(15%)、红杆菌纲(10%)。【结论】不同种植年限凤丹牡丹土壤中细菌优势菌群组成结构变化较小,但菌群多样性呈下降趋势;不同种植年限的土壤具有特异性、高丰度和低丰度细菌种属。随种植年限延长,酸杆菌门等细菌群落逐年积累,绿菌门和纤维杆菌门等特异性菌群出现,放线菌门、变形菌门、浮霉菌门等菌群丰度逐年降低,疣微菌门等菌群消失的现象可能是造成多年连续单一种植凤丹牡丹土壤细菌选择性抑制生长以及土壤病害发生、土壤退化的重要原因之一。凤丹牡丹根际微生物对维持根际土壤微环境具有重要的生态学意义。     

木麻黄海防林林下物种多样性及其与土壤因子关系

为探讨木麻黄林林下物种多样性与土壤因子的相关性,对海口市海岸带不同林分结构的木麻黄林下物种多样性和土壤理化因子进行了调查和分析,结果表明:木麻黄海防林林下群落物种组成简单,有物种约52种,隶属于29科46属;群落物种丰富度指数(S)、Simpson指数(D)及Shannon-Wiener指数(H’)均较低,物种丰富度随人为干扰增强而减少;林地土壤含水量极低,有机质、速效钾、速效磷等重要土壤养分极为缺乏。土壤因子与物种多样性的简单相关性研究表明,土壤有机质、速效氮、速效钾含量与多样性指数S、H’和D存在显著的相关关系,初步认为这些因子是影响海口市木麻黄海防林林下物种多样性的重要土壤因子。