新疆干旱地区陆生固氮蓝藻的种群、分布及对环境的作用

本文报道了在新疆干旱地区有普通念珠藻（Ｎｏｓｔｏｃｃｏｍｍｕｎｅ）、发状念珠藻（Ｎｏｓｔｏｃｆｌａｇｅｌｌｉｆｏｒｍｅ）、具鞘微鞘藻（Ｎｉｃｒｏｃｏｌｅｕｓｖａｇｉｎａｔｕｓ）、眼点伪枝藻（Ｓｃｙｔｏｎｅｍａｏｃｅｌｌａｔｕｍ）和密味裂须藻（Ｓｃｈｉｚｏｔｈｒｉｘｍｅｌｌｅａ）五种陆生固氮蓝藻。根据土壤类型、降雨量、气温及植被类型等划分五个陆生固氮蓝藻分布生态区。由于固氮蓝藻能进行光合作用和固氮作用，它们能有效地增加土壤有机质和氮化物数量，能提高土壤微生物数量，能促进土壤酶活性增加．能减少土壤含盐量及提高保水能力．总之陆生固氮蓝藻在生态脆弱带的能量与物质循环中起重要作用。     

生物结皮中人工培养藻株与野生藻株的形态学差异

以古尔班通古特沙漠生物结皮中的优势蓝藻为研究对象,对比研究实验室内培养藻株与野生藻株形态结构变化。结果发现:蓝藻人工培养藻株与野生藻株存在显著的形态学差异,人工培养藻株的胶被厚度和细胞壁厚度明显低于野生藻株,其中,具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、普通念珠藻(Nostoc commune)和单岐藻(Tolypothrix sp.)培养藻株的胶鞘厚度比野生藻株降低了43.8%、53.1%和16.5%。培养条件下的具鞘微鞘藻细胞长和宽分别比野生藻株降低了23.7%和9.4%;眼点伪枝藻(Scytonema ocellatum)和单岐藻在培养条件下,细胞明显比野生物种大,其细胞长度比野生藻种增加了42%和60%。几种固氮蓝藻在人工培养条件下,其异形胞明显比野生藻株小,异形胞长和宽比野生藻株降低20%~40%。具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻和单岐藻在自然环境和营养匮乏的培养基中,细胞内均具有较多的颗粒体;在营养丰富的培养基中,细胞内颗粒体数量多呈明显的下降趋势。蓝藻这些形态指标的改变是对不同生长环境的形态学适应,它们在人工培养条件下引起的形态变化将影响其生理功能,如固氮功能、光合作用、水分利用等,而这些生理功能的改变最终将引起其耐旱能力的减弱。     

陆生固氮蓝藻对土壤环境的影响

我们于１９８８－１９９０－年通过野外调查和室外试验,探讨了陆生固氮蓝藻对土壤环境的影响。试验证明,陆生固氮蓝藻可以利用空气中的分子态氮合成氮素化合物,不断地加富土壤中的氮化物。同时,由于它们大量的繁殖和死亡腐解也增加了土壤中的有机物质使土肿微生物的生长和活动更加旺盛,土     

新疆干旱地区陆生固氮兰藻的新记录

蓝藻是唯一具有原核生物结构而又有高等植物光合作用的生物类群。它们进行光合作用固定二氧化碳放氧,为地球大气提供氧气。同时又能固定大气中的氮气而合成可利用的氮化物。它们在地球生态系统中氮、氧以及二氧化碳循环中均起重要作用。蓝藻对恶劣环境表现出极强的适应性。在各种逆境中能够生存与发展。因而在生态脆弱环境中,它们起着极显著的能量与物质循环作用。我们在1988—1990年,对新疆干旱地区陆生固氮兰藻生理生态进行了研究,并且对其分布做了较详细的考察。对北疆大部分地区和南疆沿天山南坡前山带,约40万平方公里范围的不同生态条件进行考察和采集样品,并做有关生理及生态条件有关因子     

新疆陆生固氮蓝藻的分布与生理生态特征

蓝藻是唯一具有原核生物结构而又有高等植物光合作用的生物类群。它们进行光合作用固定二氧化碳放氧,为地球大气提供氧气。同时又能固定大气中的氮而合成植物可利用的氮化物。它们在地球生态系统氮、氧、碳循环中起重要作用。蓝藻对恶劣环境表现出极强的适应性。在各种逆境中能够生存与发展。因而它们在生态脆弱带的能量交换与物质循环中起更为重要作用。我们于1988—1990年,对新疆地区陆生固氮蓝藻的分布、生理生态及人工培养进行了研究。     

新疆特殊生境下微生物资源

概述了新疆大型真菌、新疆豆科植物根瘤菌、新疆陆生固氮蓝藻、新疆地衣、新疆极端环境微生物等5类微生物资源的研究进展和研究意义,同时指出了新疆微生物资源研究目前存在的两个重要盲区,即新疆非豆科植物共生固氮菌和新疆菌根真菌资源的研究,提出了这两个盲区研究的价值、意义、必要性和紧迫性。     

四种牧草根际固氮细菌的分离及固氮活性的研究

为了获得禾本科牧草根际土壤固氮菌分布的基本情况及优势菌株,于牧草旺盛生长季节,从内蒙古锡林郭勒天然草地的羊草、大针茅、冰草、糙隐子草根际土壤、原土体以及根内进行了固氮细菌的分离,并统计了数量分布。结果表明,内蒙古锡林郭勒草地土壤中普遍存在固氮菌,而且禾本科牧草根际显著高于自由土体中的固氮菌数量。其中大针茅根际不仅固氮菌数量多而且菌株固氮酶活性高。另外,本研究还通过乙炔还原法筛选出四种不同牧草根际固氮能力最强的固氮细菌各1株,并观察了其形态学特征和菌落特征,这为进一步的理论研究以及开发利用奠定了基础。     

土壤熏蒸对土壤氮循环及其功能微生物的影响研究进展

土壤熏蒸凭借高效、广谱等优点已被广泛应用,但正因为其具有广谱性,熏蒸剂在杀死土壤中有害生物的同时,也影响着驱动土壤中各种元素循环、转化的非靶标微生物。土壤氮循环是连接大气、土壤和水体的重要枢纽,而与氮循环有关的关键过程主要由微生物所驱动,因此,土壤熏蒸势必会影响氮循环中的物质转化。已有研究表明,熏蒸剂可显著改变一些与土壤氮循环相关的功能基因及功能微生物的种类及丰度,其中一些熏蒸剂在进行熏蒸处理后,短期内均能提高土壤中氮的矿化速率,增加土壤中的氮素累积矿化量,而固氮、硝化和反硝化过程均受到抑制,可提高对氮素的利用率。本文就常用的几种熏蒸剂在进行土壤熏蒸后,对土壤中氮循环中的固氮、矿化、硝化和反硝化等反应中的各个关键过程和功能微生物产生的影响进行综述,可为研究土壤熏蒸的环境风险提供依据。     

不同理化因子对荒漠生物结皮中三种蓝藻生长的影响

对实验室分离荒漠生物结皮中的具鞘微鞘藻〔Microcoleus vaginatus(Vauch.)Gom.〕、眼点伪枝藻(Scy-tonema ocellatum Lyngb)、地木耳(Nostoc commune Vauch.)3种蓝藻分别进行了培养,利用正交设计的方法研究了pH值、K+、Ca2+、Mg2+4种理化因子对其生长的影响,初步探讨了3种蓝藻在实验室内生长所需的最适生理条件。研究结果表明,具鞘微鞘藻的最适生理条件:pH值为8,Ca2+浓度为3.54×10-5mol/L,Mg2+浓度为5.1×10-5mol/L,K+浓度为1.345×10-5mol/L;眼点伪枝藻的最适生理条件为:pH值9,Ca2+浓度为1.77×10-5mol/L,Mg2+浓度为5.1×10-5mol/L,K+浓度为2.69×10-5mol/L;地木耳的最适生理条件为:pH值为10,K+浓度为5.38×10-5mol/L,Ca2+浓度为1.77×10-5mol/L,Mg2+浓度为1.02×10-4mol/L。     

哈茨木霉菌对水稻幼苗根际土壤微生物和酶活性的影响

采用钵盘育苗试验,研究了哈茨木霉菌在调节水稻苗床土壤微生物群落及土壤酶活性中的作用。研究结果表明：哈茨木霉菌能有效调节水稻幼苗根际土壤微生物群落组成;哈茨木霉菌对细菌、真菌和放线菌数量的影响程度明显不同,播种28天后,哈茨木霉菌接种处理的水稻幼苗根际土壤细菌和放线菌数量较对照分别增加50.70%和48.56%,而真菌数量较对照减少16.15%,并且哈茨木霉菌数量较刚播种时增加了138.46%;哈茨木霉菌也能显著提高土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性,分别较对照提高8.55%、18.31%和49.61%。研究表明,哈茨木霉菌具有改善土壤微生态环境的作用。     

短期玉米秸秆还田对土壤细菌多样性的影响

为揭示秸秆还田土壤细菌群落结构及其差异.在春玉米吐丝期,利用高通量测序技术,结合相关生物信息学分析,研究常规秸秆不还田(CK)、秸秆深翻还田(SF)和秸秆旋耕还田(XG)3个处理下,0-10cm、10-20cm、20-30cm 3个土层细菌群落丰富度、多样性和群落结构变化.秸秆还田对土壤细菌多样性影响较大,细菌菌群Alpha多样性及样品属水平群落组成丰度分析可知,XG及SF 10-30cm土层细菌多样性均比CK的高.CK中纤维素分解菌为鞘氨醇单胞菌属,而XG和SF中纤维素分解菌多样化,其中节杆菌属、湖沉积杆菌属、噬几丁质菌和乳杆菌属相对丰度较高.SF表层土壤固氮、解磷、解钾等功能细菌多样性均比XG的高.秸秆深翻还田提高土壤纤维素降解菌、固氮、解磷、解钾功能细菌多样性.     

套作小麦/玉米不同施氮水平对土壤养分与微生物数量的影响

通过田间试验,研究了河套灌区套作小麦/玉米不同施氮水平下土壤微生物数量及土壤养分的动态变化规律。结果表明:小麦带土壤有机质含量随着生育期的推进逐渐下降,在灌浆期降到最低值,土壤碱解氮、速效磷含量从苗期到拔节期呈上升趋势,拔节期至灌浆期迅速下降,在灌浆期降到最低;玉米带土壤有机质、碱解氮、速效磷含量均呈降-升-降的趋势。小麦带细菌、真菌数量随着生育期的推进先增加后降低,抽穗期数量最多,放线菌数量呈现降-升-降的变化趋势;玉米带细菌、真菌、放线菌数量随着生育期的推进呈先减少后增加再减少的趋势,在灌浆期达到最高。与不施氮相比,施氮明显增加了土壤养分含量和土壤微生物数量,各施氮处理均达5%显著差异水平,且随着施氮水平的提高,土壤养分含量和土壤微生物数量也随之先增加后降低,N2水平时土壤养分含量达到最高,土壤微生物数量出现峰值,当施氮水平过高(N3)时,土壤养分和土壤微生物数量不再增加反而减少,说明适宜的施氮量(N2)更能促进土壤中养分和微生物数量的增加。     

放牧对典型草原土壤中几种生态因子影响的研究

研究了放牧强度对典型草原土壤中的微生物量氮、碳,微生物数量,五种酶活性和土壤理化性状的影响。结果表明:放牧对草原土壤中微生物量以及微生物数量的影响很显著,围栏和轻度放牧有利于保持或提高土壤中各类微生物数量,过度放牧则使土壤中的微生物量和微生物数量显著降低,同时,随放牧强度的增加,土壤的呼吸强度显著降低;轻度放牧使三类水解酶活性增加或极显著增加,中度和重度放牧导致此三类酶活性显著降低,不同程度的放牧均导致土壤中两类氧化酶活性增加;适度放牧有利于速磷的增加,而过度放牧则导致全磷、全氮和速效氮的显著降低。     

有机管理对民勤绿洲土壤质量和小麦产量品质的影响

通过测定不同年限有机管理田小麦产量、品质和土壤养分、酶活性及微生物数量,研究有机管理对石羊河下游土壤质量和小麦生产的影响。结果发现,连续实施有机管理可以显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量,提高土壤碱性磷酸酶活性,显著增加土壤细菌、放线菌数量,三年有机管理农田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量相比传统管理农田分别提高了49.70%、28.63%、190.08%、122.89%;连续三年有机管理使小麦籽粒蛋白质含量增加了20.98%、赖氨酸含量提高了41.86%,产量提高了7.25%。可见,在民勤绿洲区实施有机管理有利于提高土壤肥力,能稳定小麦产量,并显著提高营养品质。     

生物炭对新疆沙土微生物区系及土壤酶活性的影响

为评估生物炭在新疆改良沙土的潜力,在新疆和田设生物炭施用量为0(CK)、22 500、67 500、112 500kg·hm~(-2)和225 000 kg·hm~(-2)5个处理的微区试验,轮作方式为绿豆-冬小麦。通过对试验结束后小区土壤可培养微生物和生理菌群计数、土壤酶活性测定,研究不同用量生物炭对沙土土壤微生物区系及土壤酶活性影响。结果表明:施用生物炭对沙土土壤养分含量、微生物区系和土壤酶产生显著影响。22 500~67 500 kg·hm~(-2)生物炭施用量能显著提高沙土土壤有机碳、速效磷和速效钾含量。生物炭影响沙土中可培养细菌、真菌及放线菌数量,在生物炭施用量为67 500 kg·hm~(-2)下细菌数量最高,比CK增加了63.83%;施用量为22 500 kg·hm~(-2)放线菌数量最高,增加了250.00%;施用量为67 500 kg·hm~(-2)真菌数量最少,降低了71.43%。生物炭影响沙土中纤维素分解菌和自生固氮菌数量,随着施用量增加,其数量呈先增加后降低趋势,其中施用量为112 500 kg·hm~(-2)纤维素分解菌和自生固氮菌数量最多,分别比CK增加了211.11%和1 057.89%。土壤中添加67 500~112 500 kg·hm~(-2)的生物炭土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性最高。相关分析表明,不同生物炭施用量条件下,土壤养分与细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、土壤酶(磷酸酶除外)关系密切。因此,适量施用生物炭能提高沙土土壤养分、增加微生物菌群数量和土壤酶活性,在本试验点最适生物炭用量为67 500 kg·hm~(-2)。     

新疆柴窝堡湖浮游植物群落结构及其多样性

于2007年3月至2007年10月,对新疆柴窝堡湖的浮游植物进行实地考察,以定性、定量的分析方法,对4个采样点100个样品中的浮游植物分析、鉴定,并对不同采样点的浮游植物种类组成、数量进行比较,综合运用多样性指数(Margalef多样性指数,Shannon-Weaver多样性指数,Pielou均匀度指数)分析了该水域浮游植物群落特征。结果表明:柴窝堡湖具有藻类植物92种,隶属8门31科60属,其中硅藻(Bacillariophy-ta)的种类最多,绿藻(Chlorophyta)在数量上占明显优势,蓝藻(Cyanophyta)次之;具有5个优势种,即肘状针杆藻(Synedra ulnaEhr.)、近缘针杆藻(Synedra affinisEhr.)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricaudaBreb.)、粗刺藻(Acanthosphaera zachariasiLemm.)、水绵(SpirogyraLink.),群落结构属于硅藻-绿藻-蓝藻型,夏秋季节进水区和岸边区浮游植物生长优势较为明显;结合多样性指数进行评价,该水域水质趋于富营养化水平。     

根区局部灌溉对有机无机肥配施土壤微生物和玉米水分利用的影响

在不同有机无机肥配施条件下,研究3种灌水方式,即常规灌溉(CI)、固定部分根区灌溉(FPRI)和分根区交替灌溉(APRI)对土壤微生物数量和玉米水分利用的影响。结果表明:有机无机肥配施能增加土壤微生物的数量,但并不随有机肥比例的增加一直递增。在相同灌溉方式下,以60%化肥 40%有机肥(F3)施肥处理效果较好,拔节期、孕穗期和灌浆期3个时期细菌、真菌和放线菌数量较其他施肥处理高。而在相同施肥条件下,APRI和FPRI土壤细菌、真菌和放线菌的数量高于CI处理。与CI相比,FPRI和APRI分别平均节水14.7%和16.9%,水分利用效率则分别平均提高了20.0%和10.4%。这表明根区局部灌溉能创造良好的土壤生物环境,促进微生物的代谢和繁殖,提高土壤中微生物的数量,节约灌水量和提高水分利用效率。     

冬油菜覆盖对土壤理化性状及微生物的影响

于2021—2022年在甘肃省兰州市永登县上川镇甘肃农业大学油菜育种基地设置5个不同类型冬油菜覆盖处理，即‘陇油7号’覆盖(SC)、‘天油2号’覆盖(WC)、‘陇油99’覆盖(LX)、‘陇油88’覆盖(SR)、‘天油2288’覆盖(WR),以冬闲无覆盖为对照(CK),通过研究冬闲田不同类型冬油菜覆盖对土壤理化性质及微生物的影响，以期为该区筛选适宜秋冬闲田覆盖的油菜类型提供依据。结果表明：五叶期白菜型覆盖量比甘蓝型高，进入越冬期后甘蓝型覆盖量高于白菜型；白菜型品种和甘蓝型品种均具有良好的覆盖效果，甘蓝型品种‘陇油88’和白菜型品种‘陇油99’在不同时期的覆盖效果各有优势，二者均可以作为冬闲覆盖材料。冬前甘蓝型覆盖各项光合指标均高于白菜型，甘蓝型品种较白菜型具有覆盖优势。冬油菜覆盖具有降低土壤容重和提高土壤孔隙度的作用，随土层深度的增加土壤容重和土壤孔隙度均表现为先升高后降低；冬油菜覆盖可以增加0～30 cm土层土壤含水量，白菜型覆盖的保水效果优于甘蓝型覆盖。与CK相比，覆盖处理0～30 cm土层土壤全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮含量分别增加了54.00%、85.00%、20.62%、1...     

不同轮作方式对马铃薯土壤酶活性及微生物数量的影响

在连续种植2年马铃薯的土壤上进行不同轮作方式田间试验,探讨轮作方式对马铃薯土壤酶活性及土壤微生物数量的影响。试验结果表明:与对照(裸地)相比,小麦-豌豆-马铃薯轮作时土壤过氧化氢酶活性有增加的趋势;豌豆-马铃薯-豌豆轮作条件下,土壤的蔗糖酶活性提高,且在马铃薯成熟期提高幅度最大,为47.95%。轮作条件下土壤多酚氧化酶活性低于连作;轮作方式不同,土壤脲酶活性变化明显,在马铃薯块茎膨大期,豌豆-马铃薯-豌豆轮作方式的土壤脲酶活性比小麦-马铃薯-小麦高14.73%。马铃薯块茎膨大期根区土壤微生物数量测定结果显示:随着连作年限的增加,细菌数量及微生物总量降低,真菌数量升高了54.66%;小麦-豌豆-马铃薯轮作后,土壤中的细菌、放线菌数量最高,分别为6.40×106CFU·g-1和2.22×106CFU·g-1。     

直立作物残茬和整株秸秆覆盖对麦田土壤湿度及温度的影响

在河北黑龙港地区主要土壤类型上进行了连续４年的耕作与秸杆还田配合的小麦田间试验，试图探讨一种适当地自然特点的节水管理模式，结果表明，不同耕作方式对土壤保水性没有实质性影响，与秸秆直接翻入土壤和无秸秆还田者相比，（１）整株秸秆覆盖显著提高了土壤温度，缩短了出苗时间；（２）直立作物残茬和整株秸秆覆盖均能显著增加土壤的含水量，进而提高了小麦对干热风的抵抗能力。