引黄灌区不同种植年限紫花苜蓿土壤养分与细菌群落特征研究

以宁夏引黄灌区种植年限为1～6年(2012-2017年)的紫花苜蓿地土壤为研究对象,采用16S rRNA扩增子测序技术对细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究,分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明:不同种植年限苜蓿地土壤中共检测出细菌约40个门、78个纲、151个目、275个科和416个属;在门水平下细菌的优势门类为变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,共占细菌总数的68%;随种植年限的增加,细菌菌群丰度和多样性变化表现为1 yr>5 yr>3 yr>4 yr>2 yr>6 yr;土壤pH、有机碳、全氮和碱解氮呈先降低后增大的变化趋势,且都在第5年时达到最大,与细菌群落组成变化规律基本保持一致。Spearman相关性分析结果表明,有机碳、全氮和碱解氮对细菌群落组成具有显著影响(P<0.05)。     

祁连山高寒草甸和荒漠草原土壤细菌群落的结构特征

祁连山作为我国西部重要的生态区,分布有大量草地,探明祁连山不同草地类型土壤微生物群落组成及其影响因子,对该地区深入研究土壤生态系统结构和维持草地健康具有参考价值。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法比较了位于祁连山东缘青海省刚察县高寒草甸和河西走廊临泽县平山湖荒漠草原0–10 cm土层中土壤细菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探讨了土壤细菌群落结构与土壤环境因子之间的关系。结果表明:高寒草甸和荒漠草原土壤细菌的β多样性和细菌群落组成存在显著差异;在门水平上,两种草地类型土壤细菌均以放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要类群,相对丰度分别占总数的84%和89%;放线菌门为两地优势类群,相对丰度分别为57%和29%。在门水平上,两种草地类型主要细菌类群相对丰度有差异,其中高寒草甸土壤放线菌门和绿弯菌门的相对丰度显著低于荒漠草原(P 0.05),而变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门(Bacteroidetes)和Rokubacteria反之(P 0.05);两草地类型间土壤芽胞单菌门(Gemmatimonadetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度无显著差异(P 0.05)。主要类群与环境因子的Pearson相关性及PCA主成分分析表明:土壤放线菌门和绿弯菌门相对丰度与土壤养分(全氮、全碳、有机碳、含水量和碳氮比)之间呈显著负相关关系(P 0.05),与容重呈显著正相关关系(P 0.05);土壤变形菌门,酸杆菌门和Rokubacteria的相对丰度与土壤养分呈显著正相关关系,与容重呈负相关关系(P 0.05)。土壤全碳、全氮、pH、有机碳、含水量、容重和碳氮比是影响两种草地类型土壤细菌菌群分布的重要原因。     

不同利用方式下呼伦贝尔草甸草原土壤细菌群落特征与理化性质的关系分析

为了研究4种不同利用方式下呼伦贝尔草甸草原土壤细菌群落结构及多样性与土壤理化性质的关系,揭示不同利用方式对草原土壤微生物多样性及土壤理化性质的影响情况,试验采用高通量测序技术,比较贝加尔针茅群落放牧+刈割(S1)、羊草群落放牧(S2)、羊草群落刈割(S3)以及贝加尔针茅群落刈割(S4)4种不同利用方式下的呼伦贝尔草甸草原土壤细菌群落结构及多样性,分析土壤理化性质与物种相对丰度、细菌多样性的相关关系。结果表明:S1、S2、S3、S4四个样本土壤细菌分别有31,27,26,28个门,酸杆菌门、变形菌门、疣微菌门、放线菌门是土壤中的优势群落;四个样本中S1的细菌多样性最高,S3的物种数最低;草甸草原土壤细菌群落相对丰度的排序为S1S4S2S3,多样性排序为S1S2S3S4;土壤全氮、全磷、速效氮和有机质对细菌群落多样性和物种相对丰度的影响较大,呈显著正相关。说明呼伦贝尔草甸草原土壤细菌物种组成丰富,四个样本土壤细菌群落结构相似,植被类型、利用方式和理化性质等都是影响细菌群落结构和多样性的因素。     

黄土丘陵区铁杆蒿群落植被特性及土壤养分特征研究

对黄土丘陵区森林草原带铁杆蒿种群演替变化中不同恢复年限的群落植被特征和土壤养分进行分析,结果表明,随着植被恢复年限增加,群落物种组成不断变化,群落总盖度、地上与地下生物量逐渐增加,群落多样性指数先增加后减小再趋于稳定,丰富度指数缓慢升高但变幅不大,而均匀度指数与多样性、丰富度指数变化趋势相反;土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾增加且上层土壤养分恢复较下层块。群落植被因子与表层土壤养分相关分析表明,植物群落总盖度、铁杆蒿盖度、群落物种多样性指数、群落地上与地下生物量与表层土壤(0~20 cm)养分间均呈现正相关关系,铁杆蒿盖度与群落总盖度、表层土壤有机碳、碱解氮间呈显著正相关,与群落地下生物量和丰富度指数(Ma)间的相关性达到极显著水平。群落地上与地下生物量、有机碳和碱解氮间存在显著正相关。群落地下生物量与Ma间存在显著正相关,与土壤有机质、碱解氮达到极显著水平。这说明群落生物量可以在土壤养分因素的作用下得以显著恢复,土地生产力的提高又促进演替的进行。     

黄土高原雨养区苜蓿种植年限对土壤固碳细菌丰度和活性有机碳组分的影响

为了揭示紫花苜蓿(Medicago sativa)种植对土壤固碳细菌丰度和活性有机碳组分的影响,本研究采用实时荧光定量PCR技术,分析不同种植年限(2、9、16和18年)紫花苜蓿地和农田[玉米(Zea mays)]土壤固碳细菌丰度变化特征,探讨土壤固碳细菌丰度与活性有机碳组分及RubisCO酶活性之间的关系,并耦合土壤理化因子解析影响cbbL基因丰度和土壤活性有机碳组分的重要因素.结果表明,与农田相比,种植18和16年苜蓿显著提高了土壤总有机碳和3种活性有机碳组分(P<0.05),其中总有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳分别增加了18.15％和14.60％、130.00％和76.43％、22.87％和11.17％、127.03％和133.49％,种植9年苜蓿提高了3种土壤活性有机碳组分,而种植2年苜蓿仅显著提高了微生物量碳含量(P<0.05).土壤干土cbbL基因拷贝数介于(1.12×108)～(1.96×108)copies·g?1,表现为苜蓿地土壤均显著高于农田(P<0.05),且随苜蓿种植年限的延长而增加.相关分析结果表明,cbbL基因丰度与土壤C、N和pH呈显著正相关关系(P<0.05),与土壤水分、P素和RubisCO酶活性呈显著负相关关系(P<0.05);进一步逐步回归分析发现,土壤全氮和pH是影响cbbL基因丰度的关键因子.冗余分析结果显示,土壤水分和全氮是影响土壤总有机碳和活性有机碳组分的主要因素.综上,了解土壤cbbL细菌丰度和活性有机碳组分对苜蓿种植年限的响应对后期进一步揭示黄土高原雨养区土壤固碳的微生物机制提供了参考.     

模拟氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤细菌多样性的影响

利用黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的模拟氮沉降试验平台,应用Miseq测序技术对细菌16SrDNA进行序列测定和分析,探讨添加氮对三江平原小叶章湿地土壤细菌群落结构的影响。结果表明,与对照相比,添加氮增加土壤细菌群落多样性,低氮(4g·hm~(-2)·a~(-1))时土壤细菌多样性最高,高氮(8g·hm~(-2)·a~(-1))次之。模拟氮沉降导致湿地土壤细菌群落的结构以及丰度发生变化,低氮、高氮和对照地的优势种群均为酸杆菌门(Acidobacteria),变形菌门(Proteobacteria)次之,随着氮沉降的增加,酸杆菌门的丰度逐渐下降,变形菌门的丰度则先升高后降低。外源氮的输入使得土壤的理化性质发生了改变,导致细菌群落的组成以及细菌的相对丰度发生改变。16SrDNA heatmap分析则表明,不同的细菌群落对氮沉降的响应不同。本研究为预测未来大气氮沉降对三江平原湿地土壤微生物的影响以及湿地生态系统的变化提供基础数据和理论参考。     

黄土高原雨养区苜蓿种植年限对土壤固碳细菌丰度和活性有机碳组分的影响

为了揭示紫花苜蓿(Medicago sativa)种植对土壤固碳细菌丰度和活性有机碳组分的影响,本研究采用实时荧光定量PCR技术,分析不同种植年限(2、9、16和18年)紫花苜蓿地和农田[玉米(Zea mays)]土壤固碳细菌丰度变化特征,探讨土壤固碳细菌丰度与活性有机碳组分及Rubis CO酶活性之间的关系,并耦合土壤理化因子解析影响cbb L基因丰度和土壤活性有机碳组分的重要因素。结果表明,与农田相比,种植18和16年苜蓿显著提高了土壤总有机碳和3种活性有机碳组分(P 0.05),其中总有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳分别增加了18.15%和14.60%、130.00%和76.43%、22.87%和11.17%、127.03%和133.49%,种植9年苜蓿提高了3种土壤活性有机碳组分,而种植2年苜蓿仅显著提高了微生物量碳含量(P 0.05)。土壤干土cbb L基因拷贝数介于(1.12×10~8)～(1.96×10~8)copies·g-1,表现为苜蓿地土壤均显著高于农田(P 0.05),且随苜蓿种植年限的延长而增加。相关分析结果表明,cbb L基因丰度与土壤C、N和p H呈显著正相关关系(P 0.05),与土壤水分、P素和Rubis CO酶活性呈显著负相关关系(P 0.05);进一步逐步回归分析发现,土壤全氮和p H是影响cbb L基因丰度的关键因子。冗余分析结果显示,土壤水分和全氮是影响土壤总有机碳和活性有机碳组分的主要因素。综上,了解土壤cbb L细菌丰度和活性有机碳组分对苜蓿种植年限的响应对后期进一步揭示黄土高原雨养区土壤固碳的微生物机制提供了参考。     

荒漠草原不同年限灌丛引入过程土壤细菌碳源利用特征

为探究不同年限灌丛引入对荒漠草原土壤细菌群落功能多样性的影响,利用Biolog-ECO法对封育草地（17a）和不同年限引入灌丛地（6,15,25 a）0～20 cm土层展开土壤细菌群落的碳源利用特征研究。结果表明：荒漠草原不同年限灌丛引入后土壤全碳均有所增加,其中25 a时全碳最高,较封育草地显著增加43.5%(P<0.05),有机碳差异不显著,细菌数量与微生物生物量碳均在引入25 a最高,蔗糖酶活性随灌丛引入年限增加显著升高。土壤细菌群落随灌丛引入年限延长对碳源利用程度显著增大,平均增幅92.75%～181.73%,且对6类碳源利用能力均高于封育草地,其中糖类、氨基酸类、羧酸类是引入过程中细菌优先利用的3类碳源。灌丛引入也显著增加了土壤细菌群落功能多样性,特别是Shannon-Wiener丰富度指数、Shannon均匀度指数和Simpson优势度指数随引入年限延长而增大,且土壤全碳、全氮与细菌群落功能多样性呈显著正相关（P<0.05）。综上,近30 a灌丛引入不仅提高了土壤细菌对不同碳源的利用程度,也改变了主要碳源利用类型,从草地的氨基酸、聚合物类等转向灌丛地糖类、氨基酸...     

遮阴胁迫对麦冬和多年生黑麦草根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为探究麦冬（Ophiopogon japonicus（Linn.f.）Ker-Gawl.,缩写为OJ）和多年生黑麦草（Lolium perenne L.,缩写为LP）根际土壤微生物群落对遮阴胁迫的响应机制,本试验利用Illumina HiSeq2500测序平台,以16S rRNA基因为标靶进行相关研究。结果表明：遮阴改变OJ和LP土壤中硝态氮、铵态氮、全磷、全钾、速效钾和速效磷含量;遮阴显著改变OJ和LP根际土壤细菌群落组成,但是对其多样性影响不显著;OJ和LP根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）为主要优势菌群,相对丰度分别为26.34%~35.23%,19.79%~24.24%和19.03%~24.49%,19.20%~32.96%。遮阴导致OJ根际土壤中变形菌门、绿弯菌门（Chloroflexi）和疣微菌门（Verrucomicrobia）的丰度降低,而LP根际土壤中其相对丰度显著高于OJ。相关性分析表明：土壤速效钾、全氮是影响OJ根际土壤细菌群落结构的主要原因,而铵态氮、硝态氮、全氮是影响LP根际土壤细菌群落结构的主要原因。因此可得出,遮阴改变了OJ和LP土壤的理化性质,改变了其根际土壤中优势细菌类群组成,而植物本身对土壤细菌群落组成的影响强于遮阴胁迫。     

基于高通量测序的准噶尔盆地荒漠土壤细菌多样性及群落结构特征

荒漠草地占新疆草地总面积的46.9%,不同荒漠类型的气候差异显著,植被和土壤类型也各不相同。以准噶尔盆地大面积分布的3种代表性荒漠植被类型(南缘伊犁绢蒿荒漠、腹地白梭梭荒漠和北缘盐生假木贼荒漠)为研究对象,应用高通量测序技术,分析比较3种荒漠植被类型的土壤细菌群落组成和多样性特征。结果表明:放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和拟杆菌门是准噶尔盆地荒漠土壤中6个主要优势类群细菌,其相对丰度累计超过94%。放线菌门在3种荒漠类型中相对丰度最高,均超过50%,但差异不显著(P>0.05);酸杆菌门在伊犁绢蒿荒漠中相对丰度最高,厚壁菌门在白梭梭荒漠丰度最高,拟杆菌门在盐生假木贼荒漠丰度最高,且这3种菌门在3种荒漠类型中差异显著(P<0.05);在3种荒漠类型中,白梭梭荒漠细菌操作分类单元(OTU)数最少,多样性最低。Pearson相关性分析和RDA分析结果均表明,年均降水量和土壤有机碳是影响细菌群落结构组成和多样性最显著的环境因子。     

高寒煤矿渣山植被建植年限对土壤细菌多样性的影响

针对高寒煤矿渣山生态恢复问题,选取江仓矿区渣山不同建植年限(1,3,5年)草地土壤为研究对象,测定土壤化学性质、土壤酶活性,利用高通量测序技术分析土壤细菌多样性。结果表明：与建植1年相比,建植5年的土壤养分含量除速效钾以外均显著增加(P＜0.05);随建植年限的延长,土壤酶活性均显著增加(P＜0.05);建植3年的细菌丰富度与多样性均显著高于建植1年和5年(P＜0.05);样地优势细菌门为放线菌门(Actinobacteria)与变形菌门(Proteobacteria),优势菌属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);随建植年限的增长,土壤有机质、全氮含量和土壤酶活性等能够显著影响变形菌门、酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度。因此,对江仓矿区进行植被建植能有效提高和改善土壤养分含量、酶活性以及细菌群落丰富度与多样性。     

连作对百香果根际土壤微生物群落的影响

摘 要：以连作1年和连作3年的百香果根际土壤作为研究对象，采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际土壤中的微生物群落结构组成和多样性变化，以期为克服百香果连作障碍提供指导。结果表明：连作显著降低百香果根际土壤细菌群落多样性和真菌群落丰富度，增加百香果根际土壤的细菌群落丰富度和真菌群落多样性。根际土壤微生物群落组成发生了较大的变化，在门分类水平上，连作三年的根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度增加了5.86%和2.21%；放线菌门（Actinobacteria）减少了3.40%，子囊菌门（Ascomycota）减少了28.41%，而毛霉门（Mucoromycota）增加了14.73%，在属分类水平上，连作三年的根际土壤中根际土壤中的γ-变形菌纲中未分类属unclassified_Gammaproteobacteria、黄单胞杆菌科未分类属unclassified_Xanthomonadaceae相对丰度显著增加，酸杆菌门中而Gp2相对丰度显著降低，子囊菌属（Archaeorhizomyces）、孢子丝菌属（Sporothrix）、粪壳菌属（Sordaria）相对丰度减少，小被孢霉（Mortierella）、镰刀菌属（Fusarium）两个病原菌属相对丰度增加。结论：连作改变了百香果根际土壤微生物群落结构，细菌多样性降低，真菌多样性升高，病原菌相对丰度增加，土壤由细菌型向真菌型转化。     

黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤细菌群落特征与生态功能预测

依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以农田土壤为对照,不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用细菌16S rRNA高通量测序技术探究以上3种土壤细菌群落分布格局与演替特征,并借助冗余分析等方法探讨土壤理化性质与细菌群落结构和多样性的关系,最后利用PICRUSt方法预测了土壤细菌群落生态功能。结果表明,黄绵土区门水平优势菌群为放线菌门(20.34%~32.40%)、变形菌门(18.99%~23.14%)、酸杆菌门(12.50%~13.39%)和绿弯菌门(11.41%~12.55%)。放线菌门、变形菌门和绿弯菌门相对丰度表现为农田土壤高于苜蓿土壤,且放线菌门相对丰度随苜蓿种植时间延长呈降低趋势,变形菌门和绿弯菌门相对丰度随苜蓿种植时间的延长先增加后降低;酸杆菌门相对丰度在农田和苜蓿地无明显差异。黄绵土属水平优势类群包括Gaiella属(1.65%~3.33%)、硝化螺菌属(1.52%~2.34%)、假节杆菌属(1.36%~2.61%)和Solirubrobac?ter属(1.03%~2.24%)。与农田相比,苜蓿土壤Solirubrobacter属相对丰度显著增加(P<0.05)。冗余分析(RDA)表明,土壤全磷(P=0.002)是影响细菌群落结构变化的主要因子。PICRUSt功能预测表明,黄绵土细菌菌群共有46个子功能,其中代谢为最主要的功能,占比为69.20%~70.22%;苜蓿土壤代谢、生物体系统功能基因丰度均显著高于农田土壤,具体表现在碳水化合物代谢、外源物质降解及代谢、萜类和酮类化合物代谢、内分泌系统、神经系统和物质依赖功能基因中。苜蓿种植年限可影响黄绵土细菌群落结构和代谢功能,该结果可为西部黄土高原紫花苜蓿人工草地的可持续利用和黄绵土细菌代谢潜力及功能预测提供参考。     

基于高通量测序的准噶尔盆地荒漠土壤细菌多样性及群落结构特征

荒漠草地占新疆草地总面积的46.9%,不同荒漠类型的气候差异显著,植被和土壤类型也各不相同。以准噶尔盆地大面积分布的3种代表性荒漠植被类型(南缘伊犁绢蒿荒漠、腹地白梭梭荒漠和北缘盐生假木贼荒漠)为研究对象,应用高通量测序技术,分析比较3种荒漠植被类型的土壤细菌群落组成和多样性特征。结果表明:放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和拟杆菌门是准噶尔盆地荒漠土壤中6个主要优势类群细菌,其相对丰度累计超过94%。放线菌门在3种荒漠类型中相对丰度最高,均超过50%,但差异不显著(P0.05);酸杆菌门在伊犁绢蒿荒漠中相对丰度最高,厚壁菌门在白梭梭荒漠丰度最高,拟杆菌门在盐生假木贼荒漠丰度最高,且这3种菌门在3种荒漠类型中差异显著(P0.05);在3种荒漠类型中,白梭梭荒漠细菌操作分类单元(OTU)数最少,多样性最低。Pearson相关性分析和RDA分析结果均表明,年均降水量和土壤有机碳是影响细菌群落结构组成和多样性最显著的环境因子。     

土地利用方式对低山丘陵区土壤理化性质及微生物群落的影响

为探究土地利用方式对辽西北低山丘陵区土壤性质的影响,以喀左县为研究样点,采集毗邻草地、林地和农田的土壤,测定其理化性质和微生物群落结构。结果表明：草地土壤的全磷、速效磷和硝态氮含量最低,农田土壤全氮、铵态氮和全碳含量最低。细菌群落中,林地土壤根瘤菌目的相对丰度最高,农田土壤鞘脂单胞菌目的相对丰度最高;真菌群落中,农田土壤粪壳菌目的相对丰度最高,林地格孢腔菌目的相对丰度最高。农田土壤细菌和真菌的Chao1指数和观测物种数显著地低于林地(P<0.05)。农田土壤微生物的乙醛酸循环和碳水化合物降解等途径丰度较高,但磷酸戊糖途径和碳水化合物合成等途径的丰度较低。综上,与草地和林地相比,农田土壤氮素流失严重,土壤微生物多样性下降,微生物群落趋向于增强土壤氮挥发和碳分解,不利于氮积累和碳固存。     

藏北燕麦草地持续利用与撂荒对高寒草甸土壤特征的影响

为研究不同利用方式对藏北高寒草甸建植一年生燕麦（Avena sativa Linn.）人工草地的土壤理化性质及土壤细菌群落的影响,本试验于8月份植物生长旺季,在持续利用人工草地（AG）、撂荒人工草地（AC）和对照天然草地（NG）采集土壤样品,分析了土壤理化性质、土壤细菌群落组成和结构特征变化。结果表明,AG样地土壤有机质、全钾含量和pH与NG样地相比无显著性变化,土壤全氮、速效氮和速效钾含量显著降低;AC样地与NG样地相比土壤pH显著升高,土壤有机质、全氮、速效氮和速效钾含量显著降低。AG样地土壤细菌群落Chao1,Shannon和Pielou均匀度指数显著高于NG样地,AC样地酸杆菌门和变形菌门丰度显著升高。土壤理化性质是土壤细菌群落结构组成门、属相对丰度变化主要影响因子。综上所述,高寒草甸一年生燕麦人工草地长期利用应科学补充肥料,保持土壤肥力;草地撂荒需谨慎,应及时采取恢复措施避免草地发生退化。     

不同治沙措施对土壤细菌群落多样性及理化性质的影响

为探究复合型治沙措施对土壤细菌多样性及理化性质的影响，采用Illumina高通量测序技术，分析尼龙网格沙障+人工梭梭(Nlw+H)、粘土沙障+人工梭梭(Nt+H)和编织袋沙障+人工梭梭(Bzd+H)措施区土壤细菌群落结构及多样性。结果表明：研究区土壤共有25门细菌，放线菌、变形菌和蓝藻菌相对丰度占细菌群的69.42%以上，属于土壤优势菌群；绿弯菌、拟杆菌、酸杆菌和芽单胞菌属于土壤中的主要细菌。3种措施区土壤细菌群落组成及结构相似，但细菌多样性指数差异显著。3种措施下土壤多样性Chao1指数和Shannon指数均显著高于Ld+H(P<0.05)。土壤有机质、全氮、全磷、速效钾等养分含量在3种措施区显著提高。土壤pH值、有机质和速效钾与土壤细菌群落之间存在显著相关关系，是影响土壤细菌群落结构及多样性的主要因子。综上所述，治沙措施有助于提高土壤细菌多样性及改善荒漠土壤微环境。     

川西北高寒牧区不同人工草地对土壤微生物多样性影响

为阐明人工种植牧草对川西北高寒草地生态系统土壤微生物群落结构和组成的影响,以川西北高寒牧区紫花苜蓿人工草地(Group 1)、燕麦人工草地(Group 2)以及天然草地(Group 3)土壤为对象,采用Illumina Hiseq测序平台对3个草地类型土壤细菌的16S rDNA和真菌的内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer,ITS)基因进行序列测定,分析了各样本土壤微生物群落的组成和结构特征。结果表明:1)3种草地植被类型中土壤细菌群落丰富度和多样性无明显差异,真菌群落丰富度亦无显著差异,仅紫花苜蓿人工草地真菌群落多样性程度较燕麦人工草地和天然草地土壤高。2)所测土壤样本主要优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等,人工草地土壤中酸杆菌门丰度显著低于天然草地土壤(P<0.05),放线菌门丰度显著高于天然草地土壤(P<0.05)。主要优势细菌纲为Spartobacteria纲、α-变形菌纲(α-proteobacteria)、β-变形杆菌纲(β-proteobacteria)、Thermoleophilia纲、酸杆菌纲(Acidobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)等,人工草地与天然草地土壤中多种优势细菌纲相对丰度存在显著性差异(P<0.05)。3)3种草地植被类型土壤优势真菌门是子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota);优势真菌纲有接合菌纲(Zygomycotes)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、伞菌纲(Agaricomycetes)、锤舌菌纲(Leotiomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)等,并且各区组间多种优势真菌纲相对丰度差异明显。4)β-多样性结果显示3种草地植被类型土壤细菌和真菌结构均差异明显,且天然草地与人工草地之间的土壤微生物差异系数大于两种人工草地之间的土壤微生物差异系数;聚类分析显示人工种植牧草显著提高了土壤中生防菌类群的相对丰度,同时,土壤中病原真菌的丰度较天然草地土壤也大幅增加。     

氮添加对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响

为揭示不同氮添加量对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响,依托长期定位试验,采集8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300 kg N·hm^-2·yr^-1)下0~10 cm土层土壤,利用高通量测序技术,分析不同氮添加水平下土壤细菌群落结构特征及其与土壤化学性质的关系。结果表明:随着氮添加水平增加,细菌Alpha多样性指数呈现先增加后降低的趋势,7个氮添加处理的Alpha多样性指数与对照相比无显著差异。在群落中占主导的细菌门类有酸杆菌门(19.01%~38.31%)、变形菌门(6.64%~17.11%)、放线菌门(5.07%~16.06%)、疣微菌门(3.57%~7.40%)、绿弯菌门(3.38%~8.42%)和芽单胞菌门(0.87%~1.81%)。随着氮添加水平的增加,占主导的细菌门类相对丰度表现出不同的变化趋势。氮添加改变了土壤细菌群落结构,且高氮添加对土壤细菌群落结构影响高于低氮添加。相关性分析表明,土壤pH、硝态氮、铵态氮和全磷含量是影响细菌群落结构的主要因素,其中土壤pH对细菌群落结构的影响最大。     

高寒地区人工草地土壤微生物群落对不同种植方式和年限的响应

为了探讨高寒地区多年生人工草地土壤微生物对不同种植方式和年限的响应,本试验采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究了高寒地区不同生长年限的单播和混播人工草地土壤细菌和真菌群落多样性变化。结果表明：研究共识别出63个细菌门类和17个真菌门类,约有50%的真菌门未识别出来。已识别类群中细菌以变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）占优势,真菌以子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）占优势。不同种植方式土壤细菌多样性和丰富度均无显著差异。中华羊茅（Festuca sinensis）草地和混播草地土壤真菌多样性和丰富度显著高于短芒披碱草（Elymus breviaristatus）草地的。混播草地不同生长年限细菌和真菌无显著变化,单播草地土壤细菌随年限的增长逐渐减少。高寒地区多年生人工草地土壤微生物多样性和丰富度显著受土壤硝态氮和速效磷含量变化影响。