森林土壤微生物分布及其功能特征研究进展

土壤微生物是森林生态系统中促进养分循环、能量流动的重要推动力。根据目前对森林土壤微生物的研究现状,文中对森林土壤微生物的分布特征（地理区域、季节变化和垂直分布）、功能（促进碳氮循环）以及环境影响因素（植被类型、气候条件、土壤性质）和人为影响因素进行归纳和总结,对将来研究方向提出研究展望,以期为今后的土壤微生物生态学研究和森林经营实践提供参考。     

不同气候带森林土壤微生物多样性和群落构建特征

【目的】研究不同气候带森林土壤微生物的多样性特征和分布模式,为认识其多样性形成机制及加强森林生态系统管理提供依据。【方法】以温带针叶林(新疆喀纳斯,新疆库尔德宁)、暖温带针阔混交林(甘肃小陇山)、亚热带常绿落叶阔叶混交林(湖北木林子)和热带雨林(海南霸王岭)4种不同气候带森林为对象,在已经建立的固定样地采集土壤样品,利用Illumina测序技术分析不同气候带森林土壤细菌和真菌的多样性以及群落构建特征。【结果】土壤细菌多样性在暖温带针阔混交林中最高,即在沿气候梯度的5个地点样地中呈单峰分布;土壤真菌的香农指数在温带针叶林中最高,土壤真菌丰富度在热带雨林中最高。基于零模型数学框架分析发现,土壤细菌的群落构建主要由确定性过程主导,土壤真菌群落结构受随机性过程影响较大。典范对应分析(CCA)和Mantel test分析表明,土壤pH值(r=0.826,P<0.001)和植物多样性(r=0.474,P<0.001)与土壤细菌和真菌群落具有显著相关性。【结论】不同气候带的森林土壤细菌和真菌的多样性和群落结构都存在显著差异,土壤细菌和真菌具有不同的群落构建特征,土壤pH值和植物多样性是影...     

森林土壤酶研究进展

土壤酶是森林生态系统物质循环和能量流动等生态过程中最为活跃的生物活性物质, 土壤酶活性的测定在森林生态系统研究中占有重要地位。文中综述了土壤酶活性与土壤理化性质、土壤微生物、林分类型、大气氮沉降等的关系。土壤酶活性的研究是不断完善与改进的, 在土壤酶的特异性、土壤酶的种类、全球变化下土壤酶的活性以及土壤酶活性的长期定位研究等方面还应进一步加强。     

厦门市坂头林场森林土壤微生物生态分布研究

以森林土壤微生物数量 ,土壤中细菌、放线菌、丝状真菌的优势种群为指标 ,对厦门市坂头林场针叶林、阔叶林土壤微生物的生态分布进行研究。结果表明 ,该林场内森林土壤微生物数量分布阔叶林大于针叶林 ,细菌数量为 10 5～ 10 7CFU·g-1样品 ,丝状真菌 10 4 ～ 10 7CFU·g-1样品 ,放线菌 10 3 ～ 10 5CFU·g-1样品 ,土壤芽孢杆菌数量 10 4 ～ 10 6CFU·g-1样品 。土壤全氮、全磷与微生物总数复相关系数为 0 83,可用微生物总数作为林地肥力的判断指标。细菌分布以腊状芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌为主 ;放线菌中链霉菌属为优势种群 ,占总放线菌数 82 4%～ 90 9% ,还有少量的稀有放线菌 ,如小单孢菌属和诺卡氏菌属等 ,链霉菌的不同类群以及稀有放线菌的分布在不同林分中的分布比例有较大的不同 ;土壤丝状真菌属种多样 ,优势属种为青霉、木霉、镰孢霉属等 ;显示了该林场森林土壤微生物的多样性特征。     

我国土壤微生物生态学研究进展

土壤微生物是现代土壤科学研究最重要的内容之一,简述了近几年草地、森林、农田土壤微生物生态学研究概况以及土壤微生物生态学的研究方法,土壤微生物是一个丰富的生物资源库,未来会有更加深入的研究。     

森林土壤细菌群落分子生态网络分析研究进展

由于土壤细菌是森林生态系统中促进养分循环和能量流动的重要推动力,分子生态网络分析(MENs)作为一种系统分析工具,通过模拟和构建生态系统中物质循环与能量流动的分子生态网络拓扑结构模型,可以从整体角度分析生态系统的内部和整体属性及其变化规则。因此,利用分子生态网络分析对森林土壤细菌群落进行整体研究具有良好的应用和发展前景。基于此,对分子生态网络分析的起源、构建方法与特征、研究现状等进行了归纳和总结,展望了未来研究方向,以期为今后的森林土壤细菌群落生态学研究提供参考。     

我国森林土壤微生物生物量碳的纬度分布特征及影响因子

【目的】探讨土壤微生物生物量碳（MBC）含量的纬度变化规律及驱动因子,以期揭示我国沿纬度分布的森林生态系统中土壤MBC含量变化的效应和机制,为气候变暖条件下阐明土壤MBC周转和固持提供理论依据。【方法】在我国沿纬度选取10个典型森林生态系统,测定0～10 cm土层的MBC含量,并与各非生物因素（气候条件和土壤理化性质指标）进行相关性分析。【结果】森林土壤MBC含量变化范围为（200.57±13.99）～（913.32±39.62） mg·kg^-1,随纬度降低而降低。MBC含量与土壤的有机碳含量（r=0.64,P<0.01）、砂砾含量（r=0.48,P<0.01）、水解酶活性（r=0.48,P<0.01）、全磷含量（r=0.47,P<0.01）、pH值（r=0.43,P<0.01）、全氮含量（r=0.31,P<0.01）和土壤有机碳化学结构组分中烷基碳含量（r=0.21,P<0.01）极显著正相关,与土壤粉粒含量（r=0.15,P<0.05）和氧化酶活性（r=0.15,P<0.05）显著正相关;还与年均气温（MA...     

土壤微生物多样性的分子生态学研究方法

传统的平板培养法分离培养和鉴定土壤微生物只能反映极少数微生物的信息,种类只占土壤微生物种类总数的0.1%～1%,分子生态学方法应用于土壤微生物的鉴定显示出极大的优越性.着重阐述了土壤微生物多样性的研究内容、意义及目前的采用分子生态学的方法研究土壤微生物多样性,尤其以DGGE（denaturing gradient gel electrophoresis）分子生物学技术以及RAPD（Random amplified polymorphic DNA ）随机扩增的多态性分析方法更为精确和快速,为土壤微生物多样性研究提供了一个更加广阔的前景.     

氮磷沉降对森林土壤生化特性影响研究进展

人类活动引起的氮磷沉降给土壤带来严重影响。外源性氮可以直接增加土壤全氮和碱解氮的含量,提高土壤磷的有效性,减少全磷含量;外源性磷可以促进树木对土壤氮的吸收,可能造成土壤全氮含量下降。外源性氮对微生物群落存在促进、抑制和没有影响3种情况。外源性磷通常可增加微生物生物量,改变原有的森林微生物群落组成;氮沉降可以提高、降低或无影响土壤酶的活性。氮磷沉降对不同土壤酶种类的影响效果各异。氮沉降的影响也与土壤深度及酶的种类有关。对磷沉降影响土壤酶的研究甚少。未来氮磷沉降的研究热点包括热带氮磷沉降、土壤氮磷比和氮磷沉降交互作用对土壤的影响,不同地形、森林类型、林龄条件下氮磷沉降的对比分析,生态系统中缓冲氮磷沉降作用的关键因子及全球气候变化下氮磷沉降对土壤的影响。     

土壤微生物多样性研究进展

从土壤微生物多样性的研究方法、土壤微生物多样性与土壤性质及土壤功能的关系、土地利用及管理方式与土壤微生物多样性、土壤退化与土壤微生物多样性的关系来阐述目前土壤微生物多样性的研究进展。     

不同林火强度对大兴安岭偃松林土壤微生物功能多样性的影响

采用BIOLOG方法研究黑龙江省大兴安岭地区呼中林区不同林火强度对土壤微生物功能多样性的影响。在培养144h达到对数增长期的土样中,土壤微生物的碳源利用率因不同林火强度火烧而不同。高、中、低火烧强度均影响微生物群落多样性,特别是低强度火烧能提高微生物物种丰富度(Shannon指数)、物种优势度(Simpson指数)及群落均匀度(McIntosh指数);而中、高强度火烧使指数降低,这可能是由于土壤经过高温高热的灼烧,挥发了大量的气态氮、有机碳、速效磷,使火烧后土壤中的微生物数量、多样性锐减,并使成分发生改变,土壤中的有机质含量减少,同时,火后土壤的pH值升高,使微生物生存环境发生了变化,不利于微生物的活动。主成分分析表明:不同处理土壤微生物主要利用氨基酸类和糖类碳源,但不同火烧强度对微生物群落在碳源的利用上存在着较大的差异。林火可以改变土壤微生物功能多样性,不同林火强度使土壤微生物群落在碳源利用能力、利用类型以及群落的多样性上产生了较大的分异。     

原始阔叶红松林土壤微生物特征研究

以凉水国家级自然保护区内的云冷杉红松林、枫桦红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林土壤为研究对象,分别采用稀释平板法与微平板检测法,研究了4种林型不同土层之间的土壤微生物特征。结果表明:4种林型土壤微生物总菌数变化范围在1.60亿~6.29亿cfu/g之间,且细菌含量的变化差异性最大;各林型间土壤微生物活性的差异达到显著水平(P<0.05);ECO微平板在恒温条件下培养的24h内,其平均颜色变化率呈现出随时间的延长而逐渐升高的一致性规律,直至168h上升速度趋于平缓。4种林型土壤微生物各类多样性指数均表现出随土层深度增加而降低的趋势,且相同土层不同林型间的差异显著(P<0.05);各林型土壤微生物均对氨基酸类碳源产生了较强的代谢能力,更加验证了红松的喜铵特性;由主成分分析(PCA)可知,各林型表层和下层土壤微生物对各类碳源的代谢能力在空间上表现出较为显著的差异,与AWCD值和各类多样性指数所得结论一致。     

赣西油茶人工林土壤微生物群落的多样性

为了解油茶林土壤微生物群落结构特征,揭示油茶林土壤微生物群落结构多样性变化特征对林龄和季节等环境因素的响应机制,为油茶林合理经营管理提供理论依据,以赣西地区新余市渝水区不同林龄油茶林24个土壤样品为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析油茶林土壤细菌群落多样性。DGGE指纹图谱分析结果表明,油茶林土壤微生物类群的细菌多样性较丰富,各个样品的条带数目稳定分布在13~36条。10年龄油茶人工林细菌基因多样性较为丰富,集约经营10年龄油茶林的细菌物种数量多。细菌丰富度和Shannon-Wiener多样性指数在林龄变化上均表现为中龄林(2个10年龄)成熟林(30年龄、50年龄)幼龄林(1年龄、6年龄);其在季节变化上均呈一致的变化规律,为夏季秋、冬季春季。细菌16S rDNA的系统发育分析结果表明,大多数序列与未培养细菌的同源性较高,所有序列与数据库中16S rDNA序列的相似性在84%~99%。遗传关系研究得到主要的优势菌为泛菌属Pantoea sp.、肠杆菌属Enterobacter sp.。     

中国森林土壤温度研究进展

森林土壤温度是森林生态系统的重要环境因素之一。对文献作者数、研究机构类型、研究区域的分布以及研究领域等方面进行综述,分析近30年来中国森林土壤温度的研究现状,对目前研究中存在的问题以及未来的研究趋势进行展望。     

林下养鸡对林地土壤特性的影响

林下养鸡为创新农作模式之一,可产生巨大的生态效益、经济效益和社会效益。为了探讨林下养鸡的可持续性,在荔枝、芒果及速生桉林下设置养鸡区和未养鸡区,研究了林下养鸡对林地土壤物理性质、土壤养分含量以及土壤微生物多样性等3个方面的影响。结果表明：林下养鸡模式使林地土壤容重降低,总孔隙度变大,非毛细管孔隙度与毛细管孔隙度的比例变大;土壤养分含量提高,而pH值降低;微生物数量明显增加。在土壤总孔隙度、土壤有机质含量、速效磷含量、速效钾含量、细菌及真菌数量上,3种树种的养鸡区与未养鸡区的差异均达到显著水平,这表明林下养鸡对林地产生了良性影响,不仅改善了林地土壤性质,而且还提高了土壤肥力,对林木的生长非常有利。     

集约经营板栗林土壤微生物量碳与微生物多样性研究

在研究区采集不同栽培历史的板栗林土壤样品,用氯仿熏蒸法和Biolog法分析土壤的微生物量碳和微生物多样性,同时与天然灌木林进行比较.结果表明:板栗林集约化栽培5、10、20年后,土壤微生物量碳含量比天然灌木林下降了15.89%、49.16%和55.13%,差异显著.板栗林集约栽培初期,土壤微生物量碳占总有机碳比率与天然灌木林无显著差异;到集约经营10年时,比率明显下降;但集约经营10年后,比率又趋于稳定.灌木林改为集约栽培板栗林后,土壤微生物群落功能多样性呈下降趋势,板栗集约经营5、10和20年后,反映土壤微生物碳源利用能力的AWCD值分别只是灌木林的79.26%、63.20%和68.50%,差异水平显著(P＜0.05).集约栽培板栗林后,反映土壤微生物多样性的Shannon指数和McIntosh指数也显著低于天然灌木林.综合AWCD值和多样性指数可以看出,板栗林集约栽培的头10年里,土壤微生物群落功能多样性下降趋势明显,10年后则变化不大.     

林地重金属污染的微生物修复机制

林地在维持森林生态系统稳定、保护物种多样性、促进经济发展及保障人民生活等方面起着重要作用。但如今大气干湿沉降、矿区及工业生产污染以及有机肥超量施用等造成的重金属污染问题正日益威胁着森林生态系统正常功能的发挥。微生物在林地重金属污染修复方面具有明显效果,对其修复机制进行研究具有重要的理论意义。文中综述林地重金属污染物的来源及微生物修复机制,介绍微生物对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化、去甲基化等生物转化,以及通过矿化、络合作用钝化重金属来修复重金属污染等修复机理,并提出研究展望,以为后续林地土壤微生物修复提供参考。     

大青山不同森林结构与根际土壤微生物数量变化研究

大青山不同林龄根际土壤微生物数量变化规律是细菌、放线菌数量和微生物的总数均随着树龄的增长呈现减少趋势。不同林木树种组成,根际土壤微生物数量变化呈现出一定的规律性,在榆林地区的土壤细菌数量及微生物总量分布依次为山杏〉油松×沙棘〉油松×山杏〉油松×柠条〉油松〉沙棘〉柠条;劈柴沟地区不同树种组成土壤微生物总量及土壤细菌数量变化为山杨〉白桦×落叶松〉落叶松〉油松〉白桦。不同密度的根际土壤微生物数量的规律是2 m×3 m≥3 m×3.5 m〉1.5 m×2 m〉1 m×3 m≥1.5 m×2 m,基本上是随密度增加土壤微生物数量减少。