碳氮有机物料对有机菜田土壤真菌多样性影响的模拟试验

利用变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE),研究了施入不同碳氮有机物料56d后,有机生产系统菜田土壤真菌群落结构的特征。结果表明,常规生产系统土壤和有机生产系统土壤的真菌群落结构有明显差异。有机生产系统土壤加秸秆处理(OS)的微生物氮含量显著高于其他处理。由DGGE图谱Shannon-Wiener多样性指数分析得知,有机生产系统土壤(O)以及加入苜蓿处理后(OA)的真菌多样性指数大于常规生产系统土壤,但是加入苜蓿后两者之间多样性指数的差距有缩小趋势,有机生产系统土壤加秸秆处理(OS)多样性指数最高。非加权组平均法(UPGMA)聚类分析将常规和有机背景土壤分为2大族群。DGGE条带测序和系统进化树表明,35个条带的近缘种大部分为非培养真菌,主要优势菌群归属为Pyronemataceae、Pleosporaceae和Ascobolaceae。致病真菌Pleosporaceae的F9和F24条带仅存在于常规土壤,经过添加苜蓿改善后(CA),这些致病菌群条带减弱。具有分解纤维素功能的Ascobolaceae真菌为有机土壤的特征性条带。     

多菌灵对土壤细菌遗传多样性的影响

[目的]初步分析多菌灵对土壤细菌群落结构的影响,以期为农药污染的生物监测和土壤环境质量综合评价提供土壤微生物监测指标.[方法]采用PCR- DGGE方法研究多菌灵对土壤中细菌群落结构的影响.[结果]多菌灵处理土壤的细菌群落种类和结构组成发生了明显变化,细菌群落Shannon - Wiener指数、丰富度和均匀度均有所降低,5.0、10.0和20 mg/kg多菌灵处理的Shannon - Wiener指数均显著低于对照,分别降低了11.47;、19.11;和26.75;.2.5 mg/kg多菌灵处理土壤DGGE图谱上出现了一新增条带,经序列分析为Uncultured Pectobacterium,初步确定为不可培养的菌.[结论]施用多菌灵影响了土壤细菌群落的种类和结构组成,改变了土壤细菌的种群数量和结构多样性,导致其多样性降低.     

不同种植地苜蓿根际土壤细菌群落结构多样性差异分析

【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。 Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。     

不同栽培环境下有机与常规蔬菜土壤的细菌群落多样性差异

土壤细菌群落在蔬菜栽培中发挥着重要作用.基于DNA和RNA水平,利用PCR-DGGE技术研究了不同栽培环境下有机与常规蔬菜土壤细菌群落多样性差异,以及土壤理化性质与细菌群落多样性的关系.结果表明:不同栽培方式下土壤细菌多样性存在明显差异,土壤微生物的优势种群和数量受有机、常规栽培和季节影响,有机栽培较之常规栽培能够显著增加土壤细菌群落多样性;聚类分析表明,16S rDNA细菌群落多样性与季节相关,而16S rRNA细菌群落多样性与栽培方式相关;差异条带测序显示,大多细菌与不可培养细菌种属有较高同源性,其余9种推测属于假单胞菌属;CCA分析说明pH是影响土壤细菌群落多样性的主要因素,有机栽培土壤中微生物生物量C、N以及有机质含量显著高于常规栽培土壤.综上,有机栽培能够丰富活性细菌群落多样性,具有土壤优化效应.     

秸秆还田与氮肥运筹对水稻不同生育期土壤细菌群落结构的影响

秸秆还田是当前资源循环利用的重要方式.氮肥运筹对于秸秆还田效率及土壤细菌群落结构的影响较大.本研究采用盆栽试验的方法,探究秸秆还田和不同氮肥运筹条件下水稻主要生育期的土壤细菌群落结构变化.试验设置了常规施氮(T1)、秸秆还田+氮肥后移(T2)、秸秆还田+常规施氮(T3)、秸秆还田+氮肥前移(T4)4个处理,分别测定了水...     

三种杀菌剂对土壤细菌群落多样性影响

利用PCR-DGGE技术研究百菌清、代森锰锌和霜霉威对土壤细菌群落结构影响。运用16S rDNA特异引物,将土壤中提取的总DNA进行PCR扩增后,通过DGGE技术对PCR产物进行分析,得到施加农药的土壤细菌群落遗传多样性变化情况。结果表明,土壤细菌在高浓度霜霉威的诱导下增加新种群,使细菌多样性增加,这些种群逐渐变为优势种群,低浓度霜霉威对土壤细菌微生物群落的影响很大,其他农药处理对于外来农药的污染敏感性较弱,影响不显著,尤其是低浓度处理的百菌清对土壤细菌群落无影响。     

秸秆类型对强还原土壤细菌群落及多样性的影响

为对比不同类型秸秆对强还原处理土壤（RSD）理化指标和微生物变化特征的影响,本研究设置了晾干的玉米秸秆（CS）,晾干的芒草秸秆（MS）,晾干的玉米和芒草秸秆混合（CMD）,新鲜的玉米和芒草秸秆混合（CMW）4个处理,并以化学熏蒸和仅淹水处理作为对照,以评估不同强还原物料处理土壤培养过程中理化性质和细菌群落的动态变化。结果表明：在培养期间不同RSD处理增加了土壤有机质和活性有机碳含量,土壤pH呈先升高后降低的趋势,且土壤硝态氮的累积降幅达到83%~98%。与单一秸秆相比,混合晾干秸秆RSD处理显著提高了细菌群落多样性,其中Shannon指数的增幅为49%,而混合新鲜秸秆处理对细菌群落多样性的影响呈先升高后降低的变化趋势。在培养期间,变形菌门（Proteobacteria）是总细菌群落的优势菌门,其相对丰度在CMW组先降低后升高,而在CMD组降低了51%。在细菌属水平上,CMD组伯克氏菌目中未分类的属（UC-Burkholderiales）、丛毛单胞菌科中未分类的属（UC-Comamonadaceae）、厌氧黏细菌属（Anaeromyxobacter）和假单胞菌属（Pseudobacteroides）相对丰度于培养结束时期显著高于其他处理。Mantel检验表明具有特征性的细菌类群（如Anaeromyxobacter和Pseudobacteroides）与土壤pH、有效磷含量呈正相关,且Anaeromyxobacter与硝态氮含量呈显著正相关关系。研究表明,不同强还原物料组成及晾干程度均对土培过程中细菌群落组成及其多样性产生显著影响。     

非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响

田间试验条件下,为了探究非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响,应用PCR-DGGE技术对转RRM2基因高产棉、转GAFP基因抗病棉、转ACO2基因优质棉及非转基因常规棉(中棉所12)种植后在吐絮期的土壤细菌群落多样性进行分析。结果表明,与常规棉相比,3种转基因棉的种植均未对土壤细菌香农-威纳指数(H)、均匀度(EH)和丰富度(S)造成显著影响,且两类棉花土壤细菌群落结构相似性较高。可见,短期内,非抗虫转基因棉花的种植对土壤细菌群落多样性无显著影响。对DGGE的优势条带序列分析发现,同源性最高的微生物分别属于拟杆菌门(Bacteroidetes)的黄杆菌纲(Flavobacteria)、噬弧菌属(Bacteriovorax)、Segetibacter,变形菌门(Proteobacteria)的α-变形菌纲(alpha proteobacterium)、地杆菌属(Geobacter),厚壁菌门(Firmicutes)的Paenisporosarcina,酸杆菌门(Acidobacterias)的酸杆菌属(Acidobacterium),它们均为不可培养微生物。     

土霉素污染有机肥对土壤细菌多样性和结构的影响

土霉素作为养殖业中常用的一种促生长抗生素,极易在畜禽粪便中残留,直接还田可能对土壤微生物繁殖和作物生长带来潜在威胁。然而,现有研究多集中在高浓度梯度下,未能完全适用于实际生产情况,有必要研究土霉素在实际残留量下对细菌群落多样性的影响,为有机肥的安全施用提供理论依据。本研究设置土霉素添加量0.2 mg·kg-1,利用高通量测序技术分析细菌群落组成、结构变化和显著富集物种类型。结果表明,随时间推移土霉素显著改变了细菌群落结构,使厚壁菌门、放线菌门的相对丰度增加,增加幅度为1.1%～5.0%;同时,使变形菌门、绿湾菌门和拟杆菌门的相对丰度降低,降低幅度在2.0%以下。与对照组（CK）相比,添加土霉素处理（OCK）中高温放线菌科细菌显著富集。本研究证明了0.2 mg·kg-1土霉素能改变土壤细菌群落物种相对丰度,导致群落结构差异,并且显著富集了高温放线菌。这为寻找对抗生素污染具有指示作用的微生物提供新思路,为有机肥的安全施用提供科学依据。     

有机肥对羊草草原土壤细菌群落多样性的影响

【目的】以呼伦贝尔天然羊草草原退化打草场为研究对象,揭示不同有机肥处理对土壤养分状况和土壤细菌群落多样性的影响,为羊草草原的改良、恢复及合理利用提供科学依据。【方法】田间试验采用单因素随机区组设计,共7个处理分别为:对照(ck),蚯蚓粪15 t·hm^-2(a1)、30 t·hm^-2(a2)、45 t·hm^-2(a3),菌渣15 t·hm^-2(b1)、30 t·hm^-2(b2)、45 t·hm^-2(b3)。本研究采用Miseq高通量测序技术,分析不同有机肥处理对土壤细菌群落多样性的影响机制。同时结合土壤化学性质,探究不同有机肥处理下细菌群落变化的环境驱动因子。【结果】不同有机肥处理可以改善土壤养分状况并形成明显的细菌群落。a3处理的土壤有效磷含量较对照显著增加37.3%。b3和a3处理土壤有效钾含量较对照显著增加62.99%和40.53%。b3处理下的地上生物量显著高于其他处理(244.11g·m^-2)。此外,施蚯蚓粪和菌渣显著增加了土...     

不同利用方式下土壤有机碳转化及微生物群落功能多样性变化

 【目的】研究亚热带地区不同土地利用方式下土壤生物和生物化学性状的变化特点，为制订合理的耕作施肥管理措施提供科学参考。【方法】选择亚热带地区的一个小流域，通过田间采样分析，比较了不同土地利用方式下土壤有机碳和养分含量、土壤有机碳矿化以及土壤微生物生物量和微生物群落功能多样性变化。【结果】土壤有机碳、全N含量、土壤微生物生物量碳氮以及土壤的呼吸强度变化均表现为稻田（菜地）＞竹林＞园（旱）地，0～15 cm、15～30 cm稻田（菜地）土壤有机碳和全N含量平均比园（旱）地土壤高76.4%、59.8%和80.8%、67.3%，0～15 cm稻田土壤的微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度分别是园（旱）地土壤的6.36倍、3.63倍、3.20倍。土壤微生物代谢熵园（旱）地＞林地＞稻田，稻田土壤的代谢熵仅为园（旱）地土壤的47.7%。培养期间土壤有机碳矿化量和矿化率稻田＞竹林＞园（旱）地。土壤细菌数量稻田≥园（旱）地＞林地，但真菌和放线菌数量在不同利用方式之间并没有显著差异。土壤微生物的平均吸光值和群落功能多样性指数稻田＞园（旱）地＞林地。研究还揭示，稻田改种蔬菜5 a后，由于大量施用磷肥，土壤速效磷含量显著升高，但土壤有机碳和全氮含量没有明显差异；土壤微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度显著下降了53%、41.5%和41.3%，代谢熵升高了23.6%，土壤有机碳的矿化速率也有下降的趋势；土壤细菌和放线菌数量略有升高但差异不显著，真菌数量显著增加，而土壤微生物群落功能多样性指数却显著下降了。【结论】不同土地利用方式下土壤的生物和生物化学性状有显著不同。稻田利用方式下土壤的有机碳和养分含量、以及土壤有机碳转化过程指标和微生物群落功能多样性等均较该区的旱地和林地土壤高。但若在高肥力稻田上继续过量施用化肥，将有可能造成土壤生物性状和生化功能衰减，导致土壤生物质量退化。     

云南热区咖啡种植地红壤细菌群落多样性分析

为了解云南热区咖啡种植地红壤细菌类群的生态分布情况,利用高通量测序技术分别对云南潞江坝（干热区）和芒市（湿热区）5个不同咖啡种植年限的红壤细菌多样性进行分析。16S rDNA测序质控后,获得五个咖啡种植地土样Clean Reads数平均为80 167,细菌物种数目平均为3 118。2个云南咖啡主产区红壤细菌群落划分为39个已知菌门,其中优势门为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、疣微菌门和厚壁菌门。潞江坝与芒市咖啡种植地红壤的细菌群落组成、优势菌属、相对丰度、多样性指数均存在一定差异。其中,潞江坝咖啡种植5和8 a的红壤细菌物种数目和丰富度均高于芒市咖啡种植4和6 a的红壤,但与芒市咖啡种植20 a的红壤无显著差异。随咖啡种植年限的增加,潞江坝或芒市咖啡种植地红壤的细菌优势属均发生了一定变化,但细菌群落的丰富度和多样性无显著差异。该结果为云南热区咖啡种植红壤的细菌类群及其作用研究提供了参考信息,有助于云南咖啡种植的可持续发展。     

土壤与基质栽培系统对生菜(Lactuca sativa)根际细菌群落的影响

以生菜（Lactuca sativa）“申选5号”与“罗莎红”为材料,采用PCR-DGGE 和Real-Time PCR 技术,分析了土壤栽培系统和基质栽培系统根际细菌群落的差异。Real-Time PCR 检测结果表明,基质栽培的两个生菜品种根际细菌数量均显著高于土壤（P<0.05）;PCR-DGGE图谱条带结果表明,根际细菌群落多样性基质高于土壤。栽培系统是造成多样性差异的主要原因,但也与品种有关：“申选5 号”基质的Shannon-Wiener 指数（H）,Simpson 指数（D）和均匀度（E）均显著高于土壤（P<0.05）;“罗莎红”基质的H 显著高于土壤,而D和E 无显著差异。结合土壤和基质理化性质的RDA 分析结果,土壤和基质具有不同的细菌群落,pH 值与硝态氮是塑造根际细菌群落的主要因子,含水量、碳氮比和有效磷与细菌群落的形成呈正相关。     

低分子量有机酸对植烟土壤酶活性和细菌群落结构的影响

【目的】土壤生物学性质是可反映土壤质量的重要指标,论文旨在阐明根系分泌物中的低分子量有机酸对土壤生物学性质的影响,为改善土壤质量提供科学依据。【方法】利用化学试剂模拟烟草根系分泌物中的6种低分子量有机酸进行室内培养试验。根据烟苗生长前期根系分泌有机酸的数量及前人研究结果,检测1、2和3 g·kg^-1（碳土比）3种浓度处理的6种有机酸（苯甲酸、肉桂酸、月桂酸、邻苯二甲酸、肉豆蔻酸和棕榈酸）25℃黑暗环境下培养植烟土壤30 d后对4种土壤酶活性（过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶）的影响并应用高通量测序方法检测6种低分子量有机酸的2 g·kg^-1浓度处理细菌群落结构之间的差异。细菌群落结构差异性分析采用系统进化树、主成分分析、相对丰度直观展示图和物种丰度聚类热图等方法。【结果】肉桂酸3种浓度处理的蔗糖酶活性均小于对照,对土壤蔗糖酶活性的抑制作用最强;肉桂酸、邻苯二甲酸和苯甲酸对土壤脲酶活性的抑制作用较强,其3种浓度处理下的土壤脲酶活性均小于对照;肉桂酸和苯甲酸对土壤过氧化氢酶的活性抑制作用较强,其中苯甲酸3 g·kg^-1浓度处理土壤过氧化氢酶活性在所有处理中最低;邻苯二甲酸、肉桂酸和苯甲酸对土壤碱性磷酸酶的活性抑制作用较强,3种浓度处理下的土壤碱性磷酸酶活性均低于对照,其中苯甲酸3 g·kg^-1处理最低。相对丰度直观展示图结果表明2 g·kg^-1浓度处理的月桂酸与其他6种处理存在较大差异,蓝藻门、Chloroplast、Streptophyta和Streptophyta-unclassified的含量分别在门、纲、目和科水平上明显大于其他6种处理,与系统进化树和主成分分析图显示的结论一致,其他处理的细菌群落结构在属以上水平差异不明显,在属水平上7个处理间有较大差异。【结论】低分子量有机酸的浓度对于土壤酶活性具有重要影响,土壤细菌或许不是影响土壤酶活性的主要原因。     

尿素配施有机物料时土壤不同氮素形态的动态及利用

用盆栽试验研究了尿素配施有机物料时土壤不同氮素形态的动态和利用特征。结果表明：尿素与C／N比高的小麦秸秆配施时，降低了作物吸氮量；与C／N比低的鸡粪配施时，增加了作物的吸氮量。但尿素单施，尿素与小麦秸秆配施，与鸡粪配施的生物量并没有显著的差异。尿素的水解和硝化在14d以前完成。与单施尿素相比，尿素配施秸秆降低了土壤中NH4－N和NO3－N的含量，而配施鸡粪增加了它们的含量，这与作物吸氮量的变化是一致的。土壤中微生物氮也参与了对作物的供氮过程。作物对“老固定态铵”的利用能力很弱，施肥会显著的增加土壤固定态铵的含量，这些“新固定铵”在作物生长期能被吸收利用。几种处理氮肥利用率的顺序为：尿素＞尿素与鸡粪配施＞尿素与秸秆配施。