呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构和多样性

【目的】揭示呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构与多样性及其影响因素,探究不同生境对土壤真菌的影响。【方法】选择裸沙地、草地、樟子松人工林和樟子松天然林4种生境土壤真菌为研究对象,采用野外调查、ITS高通量测序结合RDA分析,比较分析不同生境土壤真菌种群特征。【结果】呼伦贝尔沙区土壤共检测到真菌5门22纲73目28科257属。其中,裸沙地和草地土壤优势真菌门为子囊菌门,樟子松人工林和天然林中优势真菌门为担子菌门。优势属共31属,裸沙地、樟子松人工林的优势属分别是被孢霉属和丝膜菌属,草地和天然林土壤中的优势属分别为被孢霉属和Archaeorhizomyces、红菇属和Geminibasidium。其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林的土壤真菌进化分支更为接近。草地土壤真菌物种丰富度和个体数最高,分布最为均匀;裸沙地其次;樟子松天然林和人工林物种丰富度、个体数和多样性指数较低,分布也较为集中。土壤真菌群落分布的主要影响因子是土壤含水量,优势真菌属分布受多种环境因子影响,土壤孔隙度、含水量、有机质分别是被孢霉属、Archaeorhizomyces、丝膜属的主导影响因子,全磷则是红菇属和Geminibasidium的主导影响因子。【结论】呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌主要由子囊菌门和担子菌门组成,其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林土壤真菌群落结构相似度较高。多类型草本植物使真菌种类增多且分布更为均匀,樟子松在一定程度上降低真菌数量和种类,并使其分布更为集中。不同生境的不同植被可以改变土壤性质,而土壤水分、营养元素及孔隙结构等土壤环境因素会直接影响4种生境土壤优势真菌属的代谢过程和功能特征,因此4种不同生境真菌群落结构及多样性呈显著差异。     

基于高通量测序的4种不同树种人工林根际土壤细菌结构及多样性

【目的】研究黄河三角洲4个不同树种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,揭示人工林改善土壤生产力的微生物学机制,为人工林的栽培和管理提供理论依据。【方法】应用高通量测序技术,比较臭椿、榆树、绒毛白蜡和刺槐4种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,并结合根际土壤理化性质进行相关性分析。【结果】1)臭椿、榆树、白蜡和刺槐人工林根际土壤细菌分别有27、26、28和28门,酸杆菌门、变形菌门和放线菌门3门细菌在4种人工林根际土壤中相对丰度大于10%,是根际土壤中的优势群落;硝化螺旋菌门、绿弯菌门、浮游菌门、芽单胞菌门和疣微菌门5门细菌相对丰度超过1%,是根际土壤中的主要群落。4种人工林根际土壤中变形菌门、WS3、蓝藻菌门、广古菌门、厚壁菌门、OD1和软皮菌门7门细菌丰度差异显著。2)4种人工林中刺槐根际土壤细菌多样性最高,物种数、Chao1指数、Shannon多样性指数和Simpson指数分别为1 828.49、2 602.81、8.92和0.95。榆树根际土壤细菌物种数和白蜡根际土壤细菌Chao1指数最低,分别为1 703.36和2 161.69。臭椿根际土壤细菌Shannon指数最低,Simpson指数最高,分别为8.73和0.98。3)榆树根际土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量最低。刺槐根际土壤有效磷含量为3.47 mg·kg-1,显著高于其他3种人工林。臭椿根际土壤pH、碱解氮、速效钾和有机质含量最高,分别为8.52、48.63 mg·kg-1、330.27 mg·kg-1和74.83 g·kg-1,土壤含水量和有机质含量显著高于其他3种人工林。4)人工林根际土壤电导率、含水量、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量与根际土壤细菌多样性相关关系显著,土壤pH与细菌多样性指数无显著相关关系。【结论】黄河三角洲4种人工林根际土壤细菌结构相似,但部分细菌丰度差异显著;刺槐根际土壤细菌多样性最高。土壤电导率、碱解氮、有效磷和速效钾含量是细菌结构和多样性的主要影响因素。     

大兴安岭优势树种倒木分解的细菌群落组成及多样性差异

【目的】探究大兴安岭林地不同优势树种倒木分解过程中细菌群落组成、多样性及功能变化,探讨养分驱动下主要细菌群落分布格局的差异化响应。【方法】以一年期的白桦、樟子松、落叶松倒木为研究对象,测定其含水率（MC）、p H值、全碳（TC）、全氮（TN）、纤维素、半纤维素及木质素含量;采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌组成、相对丰度和生态功能群组;通过相关性分析探讨不同树种的细菌群落组成与倒木养分间的关联性。【结果】3种倒木分解过程中细菌种类由多到少依次为白桦、落叶松、樟子松,其中白桦独有细菌数量显著多于落叶松、樟子松。群落组成及分布研究表明,变形菌门Proteobacteria为3种倒木中细菌群落的绝对优势菌门,组内相对丰度在不同树种分解倒木中呈显著差异;Lysinimonas、Sphingomonas、Luteibacter为优势菌属,组内相对丰度在不同倒木中无显著差异。群落多样性差异分析表明,树种差异显著改变了樟子松与落叶松、樟子松与白桦细菌群落组内的Alpha多样性,在门、属水平上显著改变了组间的Beta多样性。倒木养分及与群落的相关性分析表明,TC、pH值、TN、C/...     

油用凤丹牡丹不同种植时间根际细菌群落多样性变化

【目的】土壤微生物在林业生态系统中具有重要的功能,解析油用凤丹牡丹长期人工种植后根际土壤中细菌群落结构多样性变化情况,为揭示油用凤丹牡丹长期连作后根际病害抑制性土壤形成的机制奠定基础。【方法】试验采集种植2、4、5、10和32年生凤丹牡丹的根际土壤,应用Illumina Mi Seq高通量测序技术,分析土壤细菌16S rRNA基因V3+V4区域的丰富度和多样性指数,研究连作对凤丹牡丹根际细菌群落结构及多样性的影响。【结果】源于不同种植时间(年限)的15个根际土壤样本共获得2 366个涵盖24门、79纲、113目、117科、103属的OTUs。凤丹牡丹根际土壤中心优势菌群为:变形菌门(34%)、酸杆菌门(14%)、浮霉菌门(14%)和放线菌门(10%)等。纲层次上的优势菌群为:变形菌门的δ-变形菌纲(26%)、α-变形杆菌纲(25%)、β-变形菌纲(15%)和γ-变形菌纲(15%);酸杆菌门的酸杆菌纲(44%)和Solibacteres(14%);浮霉菌门的浮霉菌纲(27%)和Planctomycetia(60%);放线菌门的放线菌纲(25%)、酸微菌纲(18%)、嗜热油菌纲(17%)、MB-A2-108(15%)、红杆菌纲(10%)。【结论】不同种植年限凤丹牡丹土壤中细菌优势菌群组成结构变化较小,但菌群多样性呈下降趋势;不同种植年限的土壤具有特异性、高丰度和低丰度细菌种属。随种植年限延长,酸杆菌门等细菌群落逐年积累,绿菌门和纤维杆菌门等特异性菌群出现,放线菌门、变形菌门、浮霉菌门等菌群丰度逐年降低,疣微菌门等菌群消失的现象可能是造成多年连续单一种植凤丹牡丹土壤细菌选择性抑制生长以及土壤病害发生、土壤退化的重要原因之一。凤丹牡丹根际微生物对维持根际土壤微环境具有重要的生态学意义。     

科尔沁沙地油松人工林土壤细菌群落特征及影响作用

本研究采用高通量测序技术测定了不同林龄、不同土层油松(Pinus tabuliformis)人工林地细菌多样性和物种组成,并以附近的半固定沙地为对照,分析了科尔沁沙地油松人工林土壤细菌群落结构特征。结果表明：放线菌门(35.62%)、变形菌门(21.87%)和酸杆菌门(14.46%)是油松人工林地和对照的优势门;营造油松人工林显著改变了沙地土壤细菌群落结构(R=0.581,P=0.001);不同林龄间细菌群落结构无显著差异,但0～2 cm、2～10 cm和10～20 cm土层间存在显著差异;油松人工林地0～2 cm土层中的拟杆菌门较2～10 cm和10～20 cm提高223.37%和142.33%;0～2 cm土层中的黏球菌门较2～10 cm和10～20 cm提高76.17%和39.88%;0～2 cm土层的游动放线菌属丰度较2～10 cm和10～20 cm土层分别提高5.70倍和6.69倍;0～2 cm土层的芽单胞菌属丰度较2～10 cm和10～20 cm土层分别提高2.22倍和5.09倍。科尔沁沙地营造油松人工林显著改变了沙地细菌群落结构,林地表层土壤参与碳、氮循环及抗真菌细菌类群...     

红壤区不同生态恢复林分的土壤微生物群落差异

为探究红壤侵蚀区不同生态恢复林分微生物群落特征,采用高通量测序技术比较阔叶纯林(木荷)、针叶纯林(马尾松)和针阔混交林(木荷林与马尾松林)土壤微生物群落结构和多样性。结果表明:各林分土壤共得到细菌943个分类操作单元(OTU),真菌962个OTU,分类学地位明确的细菌有19门46纲99目138科198属207种,真菌有9门22纲59目109科177属167种。其中,优势细菌门为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门,优势真菌门为担子菌门、子囊菌门和被孢菌门。林分类型对土壤真菌丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon指数)影响显著(P<0.05),对土壤细菌丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon和Simpson指数)几乎无影响,针阔混交林土壤真菌丰富度和多样性显著高于纯林土壤(P<0.05)。在门水平上,针阔混交林与阔叶纯林土壤细菌门相对丰度变化差异较小,而与针叶纯林差异较大(P<0.05),针阔混交林和阔叶纯林土壤中放线菌门相对丰度比针叶纯林低9.96%和29.43%。土壤真菌门相对丰度在各林分类型间差异较大,被孢菌门相对丰度在针叶纯林土壤中最高,毛霉门和壶菌...     

马尾松人工林干扰对土壤微生物群落结构的短期影响

【目的】揭示马尾松林土壤微生物群落结构对不同干扰的响应特征,初步探究响应机制,评估不同干扰方式对地下生态系统的影响。【方法】对马尾松人工林样地分别采取除灌、轻度干扰(清除少量非马尾松乔木)、重度干扰(清除较大胸径马尾松),以未经处理的样地为对照。对每个样地多点混合采集0～10 cm表层土壤,采用Illumina Miseq高通量测序方法,获取并分析了不同干扰方式下土壤微生物群落组成与结构的响应特征,并结合相似性和系统发育指数初步探究微生物响应机制。【结果】1)马尾松人工林土壤中细菌的优势菌群主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门等;真菌的优势菌群是担子菌门、子囊菌门、接合菌门。在门水平上对细菌群落相对丰度进行组间差异显著性检验表明,拟杆菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度的组间差异显著(P0.05)。不同干扰方式分别与对照样地的土壤微生物比较:轻度干扰样地的变形菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度显著降低;重度干扰样地的拟杆菌门、δ-变形菌门相对丰度显著降低(P0.05);而除灌样地在门和纲水平上都无显著变化。2)主成分分析结果表明不同样地的土壤微生物(细菌和真菌)群落结构能够明显分开,非参数多元方差分析表明不同样地的土壤细菌与真菌的群落结构整体差异显著(P0.05);不同样地土壤微生物的群落结构与对照相比,只有除灌样地土壤的细菌群落无显著差异,而轻度干扰和重度干扰样地有显著差异(P0.05);除灌、轻度干扰和重度干扰样地土壤的真菌群落结构与对照均有显著差异(P0.05)。3)与对照相比,细菌的相似性在轻度干扰和重度干扰时显著降低(P0.05),真菌的相似性在除灌、轻度干扰和重度干扰均产生显著差异(P0.05)。4)基于零模型的差异分析表明,只有轻度干扰样地土壤的微生物群落谱系多度和谱系多样性变化达到显著水平(P0.05)。【结论】马尾松人工林的干扰措施显著影响土壤微生物群落的组成和结构特征,降低了土壤养分有效性;显著降低了土壤微生物群落的相似性,导致土壤微生物群落稳定性下降;改变了土壤微生物谱系多样性,即土壤微生物的养分含量和生态位多样性,降低了生态系统的稳定性。轻度干扰和重度干扰都显著降低了土壤质量,导致土壤养分含量下降,因此,不宜进行轻度和重度干扰。     

亚热带不同林龄杉木人工林红壤线虫群落结构特征

【目的】分析亚热带地区不同林龄杉木人工林红壤线虫群落结构的变化,为亚热带杉木人工林可持续经营提供理论依据。【方法】利用空间替代时间的方法,选取幼龄林(5年)、中幼龄林(8年)、近熟林(21年)、成熟林(27年)和过熟林(40年)5个生长阶段的杉木人工林,采用浅盘法分离提取土壤线虫,分析土壤线虫密度,鉴定土壤线虫种属、各营养类群线虫相对丰度,计算线虫香农多样性指数(H′)、植物寄生线虫成熟度指数(PPI)和瓦斯乐斯卡指数(WI)。通过非度量多维度(NMDS)分析不同林龄杉木人工林土壤线虫群落结构的变化。【结果】1)共分离出9 872头线虫,隶属68个属,杉木人工林不同生长阶段的线虫优势属存在差异,除幼龄林外,植物寄生线虫根结属在所有林分中占优势地位;2)随着林分发育,土壤线虫总密度及多样性指数均无明显变化;40年与5年、8年林分的土壤线虫群落结构存在差异,说明杉木人工林生长发育改变了土壤线虫群落结构;植物寄生线虫相对丰度最高,捕食-杂食线虫次之,食细菌线虫相对丰度高于食真菌线虫;随着林分发育,植物寄生线虫相对丰度呈现先降后增的变化趋势,在8年达到最低;随着林龄增加,食真菌线虫密度呈下降趋...     

冀北山区不同植被恢复类型根际土壤细菌群落结构及多样性

【目的】研究冀北山区不同植被恢复类型对根际土壤细菌群落结构特征和多样性影响,探索自然和人工恢复对土壤微生物的作用机制,为该区域植被恢复与管理提供理论依据。【方法】以自然恢复的灌草丛、灌木林、次生林以及人工恢复的人工林根面、根际和非根际土为研究对象,通过Illumina Miseq平台对细菌16S rRNA的V3—V4片段进行高通量测序,分析土壤细菌α、β和功能多样性、群落结构组成以及与环境因子的关系。【结果】1)各恢复类型细菌α多样性差异显著(P0.05),次生林土壤细菌丰度和多样性均高于人工林,灌草丛多样性高,丰度最低;灌木林丰度高,多样性最低。不同根际范围土壤细菌α多样性差异不显著(P0.05),整体表现为根面和根际土高于非根际土。2)次生林和人工林土壤细菌群落结构有一定相似性;次生林与灌草丛、灌木林土壤细菌群落结构差异较大。根际土与非根际土细菌群落结构有一定相似性,根面土与根际、非根际土细菌结构差异较大。3)变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门为优势类群。各样地有机质分解菌群(变形菌门、放线菌门和拟杆菌门)丰度差异显著,灌草丛和次生林显著高于其他样地,根面和根际土显著高于非根际土。固碳和固氮菌群(芽单胞菌门和厚壁菌门)分布较均匀。4)土壤田间持水量、有机质和全磷、植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数是影响土壤细菌群落的主要因素。土壤因子(田间持水量、有机质和全磷)对灌木林和灌草丛非根际土细菌影响极显著,对根面和根际土细菌作用较小;植被因子(植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数)对乔木林(次生林和人工林)不同根际范围土壤细菌群落影响均达到极显著水平。5)新陈代谢功能在KEGG上的编码基因数量最多,是土壤细菌的优势功能。各土样细菌群落KEGG功能基因序列数量和多样性差异显著,说明各植被恢复类型根际土壤中有许多具有各自独特功能的菌种,但土壤和植被不能决定土壤细菌功能多样性。【结论】恢复方式、植被类型和根系对冀北山区土壤细菌群落结构和多样性均有影响,其中恢复方式对土壤细菌多样性作用更明显,植被类型对土壤细菌群落结构影响更显著。距离根系越近,土壤细菌多样性越高,土壤细菌群落结构与非根际土差异越大。此外,环境因子如土壤养分、水分含量及植被分布状况等均与土壤细菌群落结构及多样性有关。     

李园杂草管理方式对土壤细菌群落和生态功能的影响

【目的】分析不同杂草管理方式对位于国家重点生态功能县的李园细菌群落结构和生态功能的影响,为李园土壤健康管理提供参考。【方法】以自然生草、人工生草、除草剂除草的李园和邻近天然槲栎次生林土壤为研究对象,提取土壤细菌DNA,对其ITS基因进行扩增,采用高通量测序和功能预测的方法研究细菌的多样性、群落结构及生态功能。【结果】不同处理OTU数量为2 012～3 522,细菌种类33门、108纲、242目、383科、667属。绿弯菌门、放线菌门、变形菌门和酸杆菌门为主要门类,在各处理中4个门的总丰度达到80%以上。多样性分析显示,天然林Ace和Chao指数显著低于李园的3个处理。群落组成和差异分析显示,天然林土壤酸杆菌优势比较大,病害细菌少,并有少量的有益细菌蛭弧菌;李园的鞘脂单胞菌相关病害的风险大,生草可在一定程度上提高芽孢杆菌等有益细菌的丰度,尤其自然生草比较明显。人工生草还有利于提高李园细菌的多样性,尤其是芽单胞菌的富集比较明显。使用除草剂的李园则主要富集了绿弯菌门的种类,而降低了苔藓杆菌的丰度。功能预测分析显示,土壤细菌新陈代谢最活跃,主要包括碳水化合物代谢和氨基酸代谢等,涉及化能异养、纤...     

毛棉杜鹃根际与非根际土壤微生物群落多样性

【目的】通过研究深圳梧桐山毛棉杜鹃土壤理化性质、根际与非根际土壤微生物群落特征,为探究毛棉杜鹃根际土壤微生态提供理论依据。【方法】以毛棉杜鹃根际(R)与非根际(NR)土壤为研究对象,测定其土壤理化指标,同时利用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌群落特征。【结果】1)根际与非根际土壤均为微酸性,且根际明显低于非根际(P<0.05),根际土壤速效磷显著高于非根际土壤(P<0.05),根际土壤有机质、全氮、碱解氮等均高于非根际土壤,但无显著性差异。2)根际细菌分别注释到23门291种,非根际注释到25门305种;而根际真菌注释到8门520种,非根际真菌注释到8门,518种。3)根际与非根际优势细菌门均为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门等。土壤优势真菌均为子囊菌门、担子菌门以及被孢菌门等。毛棉杜鹃根际与非根际优势细菌目,主要为Subgroup＿2、酸杆菌目、Solibacterales、根瘤菌目等。根际与非根际优势真菌目主要是散囊菌目、肉座菌目、蜡壳耳目等。4)丰富度指数及多样性指数结果表明：根际与非根际细菌、真菌无显著性差异,而β多样性分析则表明,根际与非根际在土壤细菌以及真...     

辽西北风沙区不同人工林土壤真菌群落结构及功能特征

[目的]为了揭示土壤真菌群落结构及功能对不同人工林的响应特征和响应机制,评估不同人工林对地下生态系统的影响。[方法]以辽西北风沙区樟子松人工林、油松人工林和杨树人工林为研究对象,对每个样地采用"S"型布点采样,采集0~10 cm表层土壤并进行混合,采用Illumina Miseq高通量测序技术和FUNGuild软件,获取并分析辽西北风沙区不同人工林土壤真菌群落组成与功能特征,并对土壤真菌群落多样性与土壤环境因子进行相关性分析。[结果]表明:杨树人工林能显著增加土壤pH值、土壤可溶性有机碳和速效磷的含量,降低土壤的C/N。该区人工林土壤优势真菌门类群是子囊菌门和担子菌门,优势真菌属类群为Guehomyces、被抱霉属及青霉菌属。NMDS和heatmap分析结果表明,不同人工林土壤真菌群落结构和功能特征差异显著,都可划分为两个聚类,其中,樟子松人工林和油松人工林土壤真菌群落结构和功能的相似性较大,而杨树人工林土壤真菌群落与针叶林土壤真菌群落结构和功能的差异较大。土壤pH、速效磷、DOC和C/N是影响土壤真菌多样性和土壤真菌群落功能的主要因子。[结论]不同人工林对土壤特性及土壤真菌群落的结构和功能特征具有不同的影响,杨树人工林显著提高土壤养分有效性,增加土壤真菌多样性。因此,在辽西北风沙区种植杨树较针叶树能更好地改善土壤。     

纳帕海典型湿地土壤真菌群落特征的积水条件和干湿季节变化

【目的】研究不同积水条件下纳帕海典型湿地干湿季节土壤真菌多样性和群落结构特征,为高原湿地退化过程中土壤微生物生态学机制的理解提供数据支撑,为高原湿地的保护与恢复提供数据和理论依据。【方法】选择纳帕海高原湿地不同积水条件的3种典型湿地(沼泽湿地、沼泽化草甸和草甸),采用Illumina高通量测序技术,研究0~20 cm土层土壤真菌群落干湿季节动态特征,并结合冗余分析(RDA)探讨积水条件不同所引起的土壤理化性质改变对土壤真菌多样性和群落结构的影响。【结果】1)高通量测序,共检测到土壤真菌5门29纲54属。积水条件显著影响土壤真菌群落的组成和结构,随湿地土壤水分减少,土壤真菌优势群落组成从未知菌群转变为子囊菌,未知菌群相对丰度从85.26%(干季)和66.27%(湿季)分别减少至5.63%(干季)和6.43%(湿季),子囊菌相对丰度从9.9%(干季)和10.57%(湿季)分别增加至71.11%(干季)和52.07%(湿季)。从干季到湿季,纳帕海湿地未分类真菌减少,已知分类真菌增多,优势菌纲从6个增至8个。2)真菌群落多样性在不同积水条件的典型湿地间和干湿季节间均存在差异(P0.05),在3种典型湿地间表现为无积水草甸显著高于常年积水沼泽湿地和季节性积水沼泽化草甸,在季节变化上表现为湿季干季,其中沼泽化草甸季节性变化最明显。3)积水条件显著影响高原湿地土壤理化性质,土壤含水量及有机质、全氮、水解性氮和全钾含量在干湿季节均表现为沼泽湿地沼泽化草甸草甸,且湿季干季。4)经RDA和Pearson相关性分析可知,无论干季或湿季,土壤含水量及有机质、全氮和水解性氮含量是影响不同积水条件下高原湿地真菌群落结构的主要因子。【结论】人为排干所引起的湿地水文条件变化可显著改变纳帕海高原湿地的土壤理化性质,从而导致土壤真菌群落组成、结构及多样性发生变化。     

覆盖经营对雷竹林土壤细菌群落结构演变及多样性的影响

【目的】研究覆盖对雷竹林土壤细菌群落结构及多样性的影响,为科学评价该种植模式的生态风险提供科学依据。【方法】调查并采集不同覆盖年限(0、3、6、9、12年)雷竹林土样,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析16S rDNA土壤细菌基因V3-V4区域,鉴定细菌类群,并结合测定土壤的N、P和有机质等化学指标分析覆盖经营土壤细菌群落结构演变及多样性影响。【结果】1)测序共获得598个OTUs,计280 548条读数,平均读长453.5 bp。调查林地土壤细菌优势门为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门(平均相对丰度分别为30.80%、22.0%和13.9%)。2)不同覆盖年限土样的多样性指数及丰度指数存在较大差异。覆盖初期,随着覆盖物的投入,林分土壤细菌的多样性指数及丰度指数均呈增加趋势,在覆盖6年时达到最大值,之后则呈现一定程度的下降,覆盖12年与覆盖初期无较大差别。3)覆盖对土壤微生物群落结构造成一定影响,未覆盖林地土壤细菌群落结构与覆盖后林地出现差异;变形菌门丰度由17.60%(对照)上升为37.77%(覆盖12年),酸杆菌门丰度呈现下降的趋势,而放线菌门丰度变化很小。4)覆盖造成的土壤理化性质的改变在一定程度上对细菌群落结构可造成影响,随着覆盖时间的增加,细菌菌落结构与土壤环境的关系也趋于复杂化,覆盖造成土壤严重酸化,对照和覆盖12年的p H值分别为5.23和3.42,但土壤中的嗜酸菌群落酸杆菌门的丰度反而出现下降的趋势。5)RDA分析排序轴前两轴解释了覆盖竹林土壤微生物群落变异的88.5%,土壤中各细菌种群对土壤环境因子变化的适应性不同,土壤中速效K、全N和有机质的积累会提高Proteobacteria、Bacteroidetes的相对丰度,土壤酸化会降低Chloroflexi的相对丰度。【结论】竹林覆盖经营对土壤细菌群落结构和多样性产生较大的影响,短期覆盖(小于6年)能增加土壤细菌的丰度和多样性,但随着覆盖时间增加,土壤细菌的丰度和多样性下降,土壤各环境因子的变化会对覆盖竹林土壤微生物群落结构造成影响,对土壤中微生物多样性的研究能够从微生物角度分析土壤退化程度,为竹林土壤修复提供理论依据。     

不同生态环境下银中杨内生菌群落结构及生态位变异

【目的】研究生长在3个不同地点的银中杨根和茎中内生细菌和真菌的多样性,为植物和微生物互作研究提供参考。【方法】分别在黑龙江省大庆市林源镇常围子村、齐齐哈尔市错海林场和北京市房山区韩村河东营苗圃,取银中杨根和茎,表面消毒后,提取微生物DNA,通过16S r RNA和内部转录间隔区(ITS)扩增子Illumina MiSeq测序以确定内生细菌和真菌群落的多样性。【结果】测序结果根据97%的序列相似性水平,将细菌和真菌的reads分别归类为1 541和240个OTU。与数据库比对后确定银中杨内生细菌群落主要以放线菌纲、β-变形菌纲、α-变形菌纲、γ-变形菌纲和拟杆菌纲为主,内生真菌群落主要以座囊菌纲、伞菌纲、子囊菌纲、和银耳纲为主。α多样性和β多样性结果表明,北京、大庆和齐齐哈尔3个地点银中杨的茎内生菌群落明显聚集;而根内生菌群落表现出依赖于植物器官和生长环境的现象。Mantel检验结果表明,p H值、土壤有机质(SOM)含量和钾(K)含量与杨树根内生菌群落显著相关(P0. 05);而氮(N)、磷(P)含量并不是解释银中杨根内生菌群落差异的重要因素。由此确定不同生态环境下生长的银中杨不同器官中的核心微生物,共获得23个核心细菌OTU,归属于6个纲; 22个核心真菌OTU,归属于7个纲。还可确定7个根内生细菌指示OTU:Actinophytocola、游动放线菌属、假诺卡氏菌属、红微菌属、链霉菌属、贪噬菌属和慢生根瘤菌属; 5个茎内生细菌指示OTU:双歧杆菌属、红球菌属、小杆菌属、粪杆菌属和微球菌属。2个根内生真菌指示OTU:小球腔菌属和Ilyonectria; 3个茎内生真菌指示OTU:格孢腔目、链格孢属和Endosporium。Up Set R结果表明:内生细菌中有51(3. 30%)个OTU被6组样本共有,6个组单独特有的OTU占总OTU数的4. 54%～15. 44%;内生真菌中有1(0. 42%)个OTU被6组样本共有,6个组单独特有的OTU占了总OTU数的2. 92%～29. 17%。【结论】银中杨根内生细菌和真菌群落结构取决于栽植环境中土壤的p H值、有机质含量和钾含量。不同植物器官可代表内生菌群落的独特生态位。本研究可确定与银中杨不同器官和不同生长环境条件相关的指示OTU和核心微生物。     

川西高原昆虫病原真菌的多样性

【目的】探讨川西高原的昆虫病原真菌种类多样性及其分布特点,为昆虫病原真菌的开发利用及川西高原物种多样性的研究提供参考。【方法】以川西高原13个不同海拔区域土壤总DNA为研究材料,通过illumina HiSeq测序平台测序得到有效数据,分析土壤样品中真菌群落结构组成、昆虫病原真菌的种类及其与海拔梯度变化的相关性。【结果】1)在门分类水平上,子囊菌门与担子菌门在每个海拔样品中的共同占比超过69%,占绝对优势;从属水平分布来看,各样品间的差异显著,最优势属均有不同。2)在13个土壤样品中检测到的昆虫病原真菌分属于肉座菌目3个科的18个属,其中麦角菌科的优势属为绿僵菌属,虫草科的优势属为棒束孢属与虫草属,线虫草科的优势属在不同的样品中存在差异。3)虫草科的虫草属与棒束孢属的种类丰度在肉座菌目中的占比分别在4 300与3 700 m时达到2个顶峰。【结论】川西高原病原真菌种类丰富,在不同海拔其丰度存在差异。昆虫病原真菌主要集中于子囊菌门肉座菌目的 3个科,其中虫草科的变化差异最为明显:虫草属集中在海拔3 400～4 300 m,而棒束孢集中在海拔3 400～3 700 m。说明在海拔3 400～4 300 m的范围内虫草菌科真菌相对丰度较高。     

缓控释肥处理下油橄榄土壤微生物多样性特征分析

为了探究油橄榄健康施肥和实现土壤可持续化经营管理提供理论和实践依据,采用Illumina Miseq高通量测序技术对不同缓释肥处理下的油橄榄种植地0～10 cm和10～20 cm土层土壤微生物多样性及群落特征进行研究。结果显示：(1)细菌OUT隶属于35门111纲268目485科1 087属;真菌OUT隶属14门42纲95目230科431属。(2)变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门为优势细菌门,子囊菌门、担子菌门和被包霉门为优势真菌门;假单胞菌属、67-14、索利红杆菌属、Subgroup＿6和红色杆菌属为优势细菌属,镰刀菌属、无茎真菌属、瓶毛壳属、小囊菌属和葡孢霉属为优势真菌属。(3)施肥处理能明显促进土壤中0～20 cm土层的真菌和0～10 cm土层的细菌生长,而抑制10～20 cm细菌生长。(4)细菌和真菌群落分布与土层相关性较小;各个处理下土壤细菌群落结构差异不明显,而真菌则存在明显差异。研究表明,施用缓控释肥能够有效增加土壤中微生物多样性,尤其是混合施肥效果更明显,6 kg半焦肥+8颗力浮丸的组合可作为生产实践中的优选参考方案。     

杉木人工林土壤施用生物炭对细菌群落结构及多样性的影响

【目的】采集杉木人工林土壤,通过室内土壤培养实验,研究添加不同制备原料和制备温度的生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响,为改善南方酸性红壤及合理应用生物炭提供科学依据。【方法】原土添加3%的300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)及600℃木屑炭(BW600),与对照土壤进行对比,进行培养实验80天,运用高通量测序技术对PCR所扩增16SrDNA序列的V3+V4区域进行测定。【结果】OTU韦恩图分析表明,添加BL300的土壤细菌较对照丰度提高,其他生物炭处理丰度减小;通过PCoA分析和Beta多样性分析及UPGMA聚类分析得出,添加杉叶炭后土壤细菌群落结构及多样性与对照土壤的差异显著,其中BL600与对照差异最大,添加木屑炭结果与对照较相似;添加生物炭对不同物种水平上的土壤细菌结构和功能产生一定影响,其中杉叶炭处理影响十分显著,使土壤优势菌丰度变化较大,木屑炭处理对优势菌的影响相对较小。【结论】添加BL300生物炭提高了土壤细菌的丰度,而添加其他生物炭降低了细菌丰度;不同制备原料和温度对生物炭存在影响,由于木屑炭可利用氮素不足,杉叶生物炭对土壤细菌结构和多样性的影响比木屑生物炭更显著,高温炭灰分含量较多,因此对细菌多样性的影响大于低温炭;不同的土壤细菌种群生活习性与功能不同,对生物炭组分利用程度也不同,添加生物炭能够改变土壤中优势种群的相对丰度和土壤细菌群落的整体功能。     

辽东栎林演替过程中的土壤细菌群落结构和多样性变化

【目的】土壤微生物在维持森林生态系统功能中起着重要作用,研究辽东栎林演替过程中森林土壤微生物群落结构和多样性在演替过程中的变化规律,深入认识森林土壤细菌群落结构恢复和驱动机制。【方法】以太岳山地区皆伐后形成的30、80和150年生次生辽东栎林为对象,于2015年6月每个林型设置为20 m×20 m的森林动态监测样地20个,合计60个,用直径10 cm土钻采集0～10 cm表层土样,利用16S rRNA基因高通量测序技术,测定皆伐后自然恢复过程中森林土壤细菌群落的组成、结构和多样性变化。【结果】在辽东栎林自然恢复过程中,随演替阶段进行,变形菌门和绿弯菌门的相对丰度逐渐增加,而放线菌门和酸杆菌门的相对丰度逐渐降低,疣微菌门和浮霉菌门的相对丰度没有明显变化。拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度在80年生中龄林显著低于30年生幼龄林,而在150年生老龄林和80年生中龄林间却无显著差异。基于weighted Uni Frac距离的主坐标分析表明,幼龄林、中龄林和老龄林的细菌群落结构有显著差异。基于OTU水平的Bray-Curtis相似性进一步证明,幼龄林与老龄林的平均细菌群落相似性为37. 9%,中龄林与老龄林的相似性增加到47. 2%,表明皆伐后自然恢复过程中不同演替阶段的细菌群落结构表现出逐渐向老龄林恢复的趋势。土壤细菌物种丰富度和系统发育多样性在自然恢复过程中呈递减趋势,幼龄林的土壤细菌物种丰富度和系统发育多样性显著高于老龄林,而中龄林和老龄林的土壤细菌多样性差异并不显著。Chao1指数和种系型多度则表现为幼龄林和中龄林间差异不显著,老龄林则显著降低。方差分解表明,皆伐后不同演替阶段的细菌群落变化和土壤有机质、可溶性碳、土壤总氮和有效氮含量等土壤因子显著相关,其中土壤碳和氮含量对细菌群落结构变化的解释量分别为20. 2%和26. 3%,未解释的部分为43. 4%。【结论】皆伐后辽东栎林演替过程中不同恢复阶段土壤细菌群落结构具有显著差异,幼龄林和老龄林细菌群落结构差异最大,中龄林细菌群落结构与老龄林相似。土壤细菌多样性随着演替的进行呈逐步降低的趋势,幼龄林细菌多样性显著高于中龄林和老龄林,中林龄多样性则更加接近老龄林水平。这说明土壤细菌群落结构和多样性在次生演替过程中具有可预测性。     

山桐子健康和感病植株不同器官区细菌群落结构、多样性与功能预测分析

【目的】探明健康和感病山桐子植株土壤、树皮及叶片细菌群落结构、多样性和功能特征,为致病菌验证及山桐子病害生物防控提供参考。【方法】基于高通量测序技术,通过OTU数量、鉴定类群、多样性指数及功能预测等方法,分析健康和感病山桐子不同器官区细菌组成、多样性和功能的差异。【结果】测序结果表明,山桐子的不同器官区都有其各自特有的菌群,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)是土壤主要的细菌类群,蓝细菌门(Cyanobacteria)、变形菌门是树皮和叶片主要的细菌类群;健康和感病山桐子相同器官区的优势菌属也存在差异,感病山桐子树皮中肠杆菌科的Brenneria和Hafnia-Obesumbacterium相对丰度显著高于健康山桐子;多样性分析结果显示,山桐子各器官区细菌群落多样性和丰富度由高到低均表现为土壤>树皮>叶片,土壤和叶片细菌群落Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数在健康植株和病株间无显著差异,感病树皮细菌群落Simpson指数显著高于健康树皮;PICRUSt功能预测表明,感病...