长白山沟谷湿地乌拉苔草沼泽湿地土壤微生物动态及环境效应研究

实验主要研究了乌拉苔草湿地土壤微生物不同季节在不同土壤剖面上的动态变化,结果表明：不同季节、不同土壤剖面细菌数量最大,其次是真菌,最少的是放线菌;细菌数量在表层和A层土壤中随着季节(6～9月份)变化不断增加,B层和C层771份较低,从8月份开始上升直到9月份;放线菌在不同的剖面变化较大,在C层仅9月份有,数量极少;真菌在不同剖面变化一致,随着季节变化(6～9月份)不断增加。研究表明：乌拉苔草湿地土壤微生物数量的变化反映了该湿地本身特有的环境效应。     

不同肥料对土壤微生物数量及全氮时空变化的影响

采用等氮技术及原状土柱法研究了尿素（N）、有机肥（OM）和尿素与有机肥配施处理对土壤微生物数量和全氮含量时空变化的影响。结果表明,3种肥料处理的微生物数量均表现为配施〉有机肥〉尿素。同一土层的细菌数量以越冬期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌数量则随小麦生育期推进逐渐增加,成熟期达最大值。不同生育时期20-40cm土层的细菌、真菌和放线菌数量最大,0～20cm次之,40～120cm随着土壤深度增加逐渐减少。随小麦生育期推进,3种处理0～20cm土层全氮含量逐渐减少。配施处理土壤剖面全氮含量整体变幅较大,其次为有机肥和尿素处理。小麦全生育期各处理0～20cm和0—40cm土层中的全氮量占0—120cm土层全氮总量的比例均表现为配施最高。相关性分析表明,除尿素处理拔节期的土壤细菌、真菌、放线菌数量,有机肥处理扬花期的放线菌和灌浆期细菌数量与土壤全氮含量相关性不显著外,各处理各生育期微生物数量与全氮含量均显著或极显著相关。     

黄河三角洲退化湿地土壤养分、微生物与土壤酶特性及其关系分析

为了揭示黄河三角洲湿地退化与土壤的关系,为湿地生态修复和有效利用湿地资源提供理论依据,对黄河三角洲退化湿地不同演替阶段的土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物特性及土壤酶与养分和微生物的关系进行分析。结果表明:随着湿地由白茅群落到光板地的逆向演替,土壤脲酶、蛋白酶活性呈逐渐下降趋势,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性变化规律与其相似;不同演替阶段土壤酶活性表现出差异性,各种酶之间蛋白酶活性最高;土壤养分质量含量基本都随着湿地逆向演替的进行而递减,不同演替阶段土壤养分质量分数差异显著;退化湿地土壤中各种微生物数量存在明显差异性,在土壤微生物群落中,细菌数量所占比例最大,在各类微生物中占绝对优势,其次为放线菌,真菌数量最少;白茅群落阶段细菌和真菌数量最多,柽柳群落阶段放线菌数量最多;土壤酶与土壤养分、土壤微生物存在密切正相关关系;细菌与脲酶和过氧化氢酶有密切关系,真菌与脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶都具有显著的相关性。     

不同年龄麻疯树林地土壤微生物多样性研究

为了探明麻疯树林地土壤微生物类群的生态分布情况,研究了1～10年1,1～20年,21～30年的不同年龄麻疯树林地土壤细菌、真菌及放线菌的数量和类群组成。结果表明:3种林地土壤微生物的数量和种类组成有明显差异,随着林龄的增加微生物数量和种类呈递减趋势;不同土层的微生物数量变化也有所不同,但3种林地都有一个共同特点,即26～30 cm范围内的微生物总数最少;细菌在不同年龄麻疯树林地的各个土层中均有分布,数量明显高于放线菌和真菌;在林地内共分离出土壤真菌20属,其中,假丝酵母属为3个不同年龄麻疯树林地土壤中的优势菌属。     

东祁连山高寒草地土壤微生物三大类群的时空动态特征

通过对2005年和2006年东祁连山高寒草地4种不同草地类型(珠芽蓼草地、禾草草地、沼泽草地、嵩草草地)土壤3大类群微生物(真菌、细菌、放线菌)数量的时空动态进行研究。结果表明:(1)不同空间层次草地土壤3大类群微生物数量变化均较大,0-10 cm土层的数量为10-20 cm土层的1.02~3.89倍;(2)不同植被下土壤3大类微生物数量季节变化各有其自身的特点,年际变化也不一致;(3)不同植被下同一时间草地土壤三大类群微生物总数量差异较大,为0.83×107~4.71×107个/g;(4)三大类微生物中,细菌数量最大,放线菌次之,真菌最小,分别占微生物总数的48.9%~67.69%,32.18%~48.96%和0.08%~0.25%。     

不同肥料类型对土壤酶活性与微生物数量时空变化的影响

采用等氮技术进行原状土柱法试验,研究了不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量时空变化的影响。结果表明,柱栽条件下,不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量的时空变化有明显影响。不同土壤深度脲酶和蛋白酶总活性均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素;土壤脲酶活性均随土壤深度的增加而下降,0～20cm土层的土壤脲酶活性占全生育期1．2m土层总活性的50％以上,0～40cm土层占79％左右,在0～20cm和20～120cm的土层所占比例大致相当;不同土层的脲酶活性均在拔节期达到最高;在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深度表现为升高的趋势。3种肥料类型处理不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节期和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期;土壤蛋白酶在20～40cm和80～100cm时出现峰值,并在20-40cm土层时活性最高。3种肥料类型处理间比较,微生物数量均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素。在同-土层中的细菌数量以苗期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌随着小麦生育期的推进数量逐渐增加,成熟期达最大值。在小麦不同生育时期,以20-40cm土层中的细菌、真菌和放线菌数量最大,0～20cm土层次之,40～120cm土层随土层深度加深数量逐渐减少。     

天津滨海盐碱土地区城市绿地土壤微生物特性研究

对天津滨海盐碱土地区城市绿地土壤微生物特性研究表明不同绿地植物配置模式下0～40cm土壤微生物数量差异极显著,防护林>灌+草>乔木>乔+草>草坪>滨海盐土,0～20cm土层微生物数量是20cm～40cm的3～4倍。在细菌、放线菌和真菌三大类群中,细菌占绝对优势,其次是放线菌和真菌。滨海盐土微生物的季节变化不大,防护林土壤中微生物总数最多时出现在秋季,乔木、乔+草、灌+草、草坪绿地土壤中微生物数量最多时出现在夏季或秋季。细菌、放线菌数量与土壤全盐含量呈显著负相关,细菌的数量与土壤有机质含量呈极显著相关,真菌数量与土壤养分相关不显著.芽孢杆菌的11个种在不同土壤条件和植物配置模式下的生态分布是不同的,最常见的是蜡质芽孢杆菌、拟霉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和蜂房芽孢杆菌,放线菌主要是链霉属,包括链霉菌属的10大类群,分布最广的类群是灰褐类群、金色类群和青色类群,真菌分布有11个属。在不同植物配置下芽孢杆菌、放线菌和真菌的组成、优势种的组合也存在显著差异。     

百草枯对土壤微生物影响的研究

研究了5种不同浓度百草枯对土壤微生物种群数量及土壤中细菌、放线菌和真菌生长速率的影响。结果表明,百草枯对土壤微生物的种群数量及土壤细菌、放线菌和真菌生长速率均具有一定的抑制作用,且随药剂浓度升高逐渐增强。加药后2～7d,对细菌种群抑制率为13.3%～100%,抑菌圈直径达0.07～0.93cm;对放线菌种群抑制率为8.6%～100%,抑菌圈直径达0～3.00cm;对真菌种群抑制率为7.6%～100%,生长速率的抑制率达1.4%～77.3%。抑制作用随加药时间延长又逐渐减弱。     

不同氮用量对新疆棉田土壤微生物的影响

为揭示连续定点不同氮用量对棉田土壤微生物的影响,于2018～2020年在阿拉尔连续3年定点设置6个氮处理:0 kg/hm²(N0)、90 kg/hm²(N1)、180 kg/hm²(N2)、270 kg/hm²(N3)、360 kg/hm²(N4)、450 kg/hm²(N5),研究了连续3年定点施氮对0～60 cm土层三大菌群数量及结构比例的影响。结果表明,各处理0～60 cm土层土壤微生物均以细菌为主,放线菌次之,真菌最少。连续定点施氮可分别提高0～60 cm土层土壤细菌、真菌、放线菌总数,且随施氮量的增加基本呈先增后降的变化趋势。其中细菌、放线菌数量均在N3处理达到峰值,其数量变化均主要集中在0～40 cm土层(0～40 cm细菌占其总数的71.92%～79.65%,0～40 cm放线菌占其总数的77.21%～92.06%);真菌数量在N4处理达到峰值,其数量变化主要集中在0～20 cm土层(0～20 cm真菌占其总数的35.62%～65.84%)。随施氮量的增加,三大菌群总数呈先增后降的趋势,至N3处理最高,为9.70×106 CFU/g,细菌/真菌和放线菌/真菌基本呈降低的趋势,真菌占比则总体呈上升的趋势。因此,南疆阿拉尔地区推荐施氮量为270 kg/hm²,可平衡土壤微生物菌群结构,获得较好的土壤生态环境。     

不同土壤管理方式对梨园土壤微生物及养分含量的影响

通过田间试验研究不同土壤管理方式对梨园表层（0 ~ 20 cm）和亚表层土壤（20 ~ 40 cm）细菌、真菌、放线菌数量和土壤养分含量的影响。结果表明：梨园土壤微生物数量具有垂直分布的特征,土壤微生物数量随土层的加深而递减。梨园表层和亚表层土壤中微生物数量均细菌最多,放线菌次之,真菌最少。与覆草1年相比较,覆草3年的梨园土壤除表层土壤细菌含量无显著差异外,表层和亚表层土壤中真菌和放线菌数量均显著增加。与自然生草、覆膜、常规灌溉处理相比较,覆草与覆膜结合能最大限度地增加土壤微生物数量。连续覆草3年显著提高了梨园土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,而覆膜处理使土壤速效养分含量下降,覆膜结合覆草处理能显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量。     

盘锦芦苇湿地土壤微生物生物量C的季节动态

基于盘锦湿地生态系统野外观测站芦苇群落2005年4月￣10月的定位观测资料,分析了盘锦芦苇湿地土壤微生物生物量C的季节变化规律及生态特性:盘锦湿地土壤微生物量生物量C在三个土壤层次都表现出随着芦苇生长季的变化呈现先增长、后下降的"M型"变化趋势。相关分析结果表明:气候因子中降水量和空气相对湿度对微生物生物量碳的影响大于气温;土壤因子中土壤热通量和土壤平均温度的影响大于土壤含水量。通径分析结果表明:在环境因子的综合作用中,起直接作用的因子主要是气温和土壤平均温度,其它因子影响较小。     

Direct and indirect effects of tree diversity drive soil microbial diversity in temperate deciduous forest

We investigated the link between aboveground and belowground diversity in temperate deciduous forest ecosystems. To this end, we determined the effects of the tree species composition on the biomass and composition of the soil microbial community using phospholipid fatty acid (PLFA) profiles in the Hainich National Park, a deciduous mixed forest on loess over limestone in Central-Germany. We investigated the effects of the leaf litter composition on the microbial community, hypothesizing that distinctive leaf litter compositions increase signature PLFAs. In addition, we studied the impact of clay content, pH and nutrient status of the soil on the microbial community in different surface soil layers. Consequently, soil was sampled from depths of 0-5 cm, 5-10 cm and 10-20 cm. Plots with highest leaf litter diversity had the largest total amounts of fatty acids, but only PLFA 16:1ω5, which is a common marker for arbuscular mycorrhizal fungi, was significantly increased. In the uppermost soil layer, the pH explained most of the variance in microbial composition. In the deeper surface soil layers, nutrients such as carbon, nitrogen and phosphorus determined the microbial abundances and composition. Our results suggest that the soil microbial community is mainly indirectly influenced by aboveground diversity. Changes in soil pH or the soil nutrient status that are driven by specific plant traits like leave litter quality drive these indirect changes. Specific direct interactions are most reasonable for mycorrhizal fungi.     

冻融对老龄苹果园土壤微生物数量及酶活性的影响

以山东蒙阴、莱州和栖霞3地老龄苹果园土壤为材料,分别在冬前和冬后采集0~30 cm(上层)与30~60 cm(下层)土层土样,探讨了冻融作用对老龄苹果园土壤微生物数量和酶活性的影响。结果显示:3地苹果园0~30 cm土层各理化性状均显著高于30~60 cm土层,其中速效钾含量差异最显著;冻融处理后,3地上下层土壤细菌、真菌和放线菌数量均显著性降低,且上层土壤降低最显著,其中蒙阴苹果园上层土壤细菌、真菌和放线菌分别降低了40.6%、43.6%和55.7%,3地上下层土壤细菌/真菌比值显著提高、尖孢镰孢菌基因拷贝数大幅下降;冻融处理后,3地上下层土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均有所降低,且表现出显著性差异,但三地上下层土壤CEC变化趋势不同,其中蒙阴苹果园上层CEC降低了41.7%,下层CEC提高了19.2%,栖霞苹果园则相反。综上,3地老龄苹果园土壤经过冻融处理后,显著降低了上下层土壤微生物数量,显著提高了上下层土壤细菌/真菌比值,优化了土壤微生物群落结构,有利于缓解苹果园连作障碍。     

复垦煤矸山不同利用类型土壤微生物群落分析

土壤微生物是表征土壤质量状况的重要指标,因此研究其群落特征对指导煤矸山植被恢复具有重要意义。以山西霍州曹村矿煤矸山为对象,分析了农田(WL)、果园(PO)和草地(GL)3种土地利用类型0~10 cm和10~20 cm土层土壤微生物群落结构。结果表明:(1)3种复垦样地土壤微生物总数、微生物总浓度和微生物群落浓度均低于普通农田(CK),表明该煤矸山复垦地土壤质量状况仍未达到与普通农田相当的水平。(2)从土壤微生物群落结构看,3种土地利用类型中革兰氏阳性菌、细菌和放线菌所占比例无显著差异,而革兰氏阴性菌和真菌占比有显著变化。(3)在3种样地中,WL和PO样地中的优势菌种均为细菌16∶0、真菌18∶1 w9c和革兰氏阳性菌i15∶0、a15∶0;而GL样地中的优势菌种为细菌16∶0、真菌18∶1 w9c和革兰氏阳性菌i15∶0。     

不同种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量与质量的影响

为探明不同烤烟(nicotiana tobacumL.)种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量和质量的影响,采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)方法研究了连作烟、轮作烟、麦套烟和麦茬烟等4种烤烟种植模式下耕层(0～25cm)土壤微生物的群落动态,并探讨了烟叶产质量的变化。研究结果表明,在绿肥翻压期,土壤微生物总PLFAs的含量以麦茬烟处理最低;在烟草团棵期,轮作烟处理最高且与其他处理差异显著;而在现蕾期和成熟期,各处理之间无显著差异。各微生物类群的PLFAs含量及其在不同处理间的差异均随生育期而异,其中真菌PLFAs含量在各处理间的差异不显著。真菌和细菌的PLFAs比值及革兰氏阳性细菌与阴性细菌的比值显示,整个土壤微生物及细菌部分的群落结构均受烤烟种植模式和生育期的影响。其中,土壤微生物群落结构的变化以麦茬烟处理最明显。各微生物类群在成熟期的主成分分析结果显示,烤烟种植模式之间存在明显分异,与连作烟相比,麦茬烟的土壤微生物群落结构与之类似,而轮作烟和套作烟则变化较大。此外,不同种植模式显著影响烤后烟叶的经济性状及化学成分。与连作烟相比,种植模式改变后有利于烟叶等级结构、均价及产值的提高,并显著增加烟叶中的钾含量,但不利于烟叶中糖分的积累,各植烟模式中以麦套烟和麦茬烟的综合效益较好。该研究结果有助于了解烤烟种植对土壤生物环境的影响,并为中国北方烟区烤烟种植制度的优化提供依据。     

设施土壤微生物学特性变化研究

采用定点取样的方法，研究了不同种植年限设施土壤微生物主要类群、生物量碳和5种酶活性的变化特点，结果表明：（1）不同种植年限设施土壤微生物主要类群随季节变化不一致，细菌数量先升后降，高峰出现在6月，10月最低；真菌和放线菌数量均在3月最多，而后逐渐减少。随设施种植年限的延长，微生物总数逐渐增加，但真菌和放线菌占微生物总数的比例却呈下降趋势。与露地相比，设施栽培中真菌增加快于细菌。（2）不同种植年限设施土壤微生物生物量碳在3月和6月含量最高，随设施种植年限的延长，微生物生物量碳含量也增加。（3）不同种植年限设施土壤酶活性季节变化明显，除过氧化氢酶外，脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶和转化酶活性高峰主要出现在3月，土壤酶的总体活性随设施种植年限的延长有所下降。     

地膜覆盖对杨树林下土壤生物学特征的影响

在大田条件下,研究了地膜覆盖对杨树林下0-20cm和20-40cm土层的土壤理化性质、土壤微生物数量、酶活性、微生物量碳及活跃微生物量的影响。结果表明,在0-20cm土层,覆膜处理可显著增加土壤含水量和碱解氮含量,而有机质、全氮、速效磷和pH值却明显降低土壤细菌数和真菌数分别增加了44.89%和42.58%,放线菌数变化不明显土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性分别提高了29.25%,83.66%和28.95%,而脲酶活性却降低了13.02%土壤微生物量碳和活跃微生物量分别增加了27.44%和31.87%,有利于土壤养分的分解和有效化。20-40cm土层与0-20cm土层土壤表现出基本一致的变化规律,但覆膜与对照之间的差异变小,表明随着土层深度的增加,覆膜的影响作用减小。综合分析认为,地膜覆盖对杨树林下土壤,尤其是表层土壤的生态环境具有明显的改善作用。     

Acidification of a sandy grassland favours bacteria and disfavours fungal saprotrophs as estimated by fatty acid profiling

We have investigated the structure of a microbial community in semi-natural sandy grassland in southeast Sweden. The sand is rich in lime, but in most places the soil is decalcified in the upper layers, and therefore this site shows a large variation in pH within short distances. We collected samples at three different soil depths (0-10 cm, 10-20 cm and 20-30 cm) and found the pH to range from 5 to 8 in the topsoil and from 4.5 to 9.5 in the deepest layer. The abundance of saprophytic fungi and bacteria was investigated using signature phospholipid fatty acids and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) using the neutral lipid fatty acid 16:1ω5. The PLFA pattern of the topsoil was different from that in the other two layers, as indicated by principal component analysis. The saprotrophic fungi were associated with high pH, and bacteria with low pH in these sandy soils. No relation was found between pH and AMF in the topsoil, while a positive relation was found in the deepest soil layer. The saprophytic fungi-to-bacteria ratio was constant with depth, while the AMF-to-bacteria ratio increased with soil depth. The results showed that high soil pH favoured fungal saprophytes in sandy grasslands and that AMF are relatively more abundant than the other two groups in deeper soil layers; particularly so when the pH is high.