山核桃林地土壤真菌群落结构研究

采用16S rDNA高通量测序技术分析杭州临安区正常生长和不良生长状况2种山核桃Caryacathayensis林地土壤真菌群落结构。结果表明,生长不良山核桃林地与正常林地真菌优势类群相同,不同样地中子囊菌门Ascomycota、接合菌门Zygomycota、担子菌门Basidiomycota均为优势类群,但相对丰度不同,正常林地土壤中担子菌门和接合菌门的相对丰度高于生长不良林地。在属的分类水平上,正常林地土壤中小画线壳属Monographella、镰刀霉属Fusarium和土赤壳属Ilyonectria的相对丰度明显低于生长不良林地。生长不良林地土壤真菌多样性高于正常林地,Shannon-Wiener指数,ACE指数,Chao1指数与土壤pH之间呈显著负相关(P0.05),与有机质、碱解氮和交换性酸显著正相关(P0.05)。     

配方施肥对芳樟林土壤细菌群落的影响

通过16 S r RNA高通量测序方法,对优化配方施肥的芳樟林土壤细菌群落组成及多样性进行分析,结果表明,芳樟林土壤细菌群落主要富集酸杆菌门、变形菌门和绿弯菌门;施肥土壤样地中的ACE指数、Chao 1指数和Shannon指数明显高于未施肥土壤样地;在施肥与未施肥土壤样地中,中坡和下坡位置土壤细菌α多样性均明显高于上坡。     

广东省四种松林林地土壤微生物物种多样性差异研究

土壤微生物在地球化学循环中扮演着重要角色,很多生态功能和土壤微生物物种的丰富度密切相关。研究不同林地土壤微生物物种之间的差异,可以加深对不同林地土壤生态的了解,寻找松科植物林地土壤微生物群落特征的共性。本研究基于传统的土壤微生物研究原理和方法,以二代高通量测序技术为辅助,研究了4种松林林地土壤微生物的多样性。结果表明,加勒比松、湿地松、马尾松林地土壤真菌香农指数差异不显著,但显著高于湿加松(P<0.05);湿地松林地土壤的细菌香农指数与湿加松差异不显著,但显著高于加勒比松(P<0.05)和马尾松(P<0.01);门分类水平下4种松林林地土壤真菌和细菌结构相似,其中优势真菌门为子囊菌门、担子菌门、球囊菌门,优势细菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、拟杆菌门;在属分类水平下,不同林地土壤大量真菌和细菌属存在差异,显著差异真菌、细菌属平均丰度和最高的分别为Lophotrichus、Gemmatimonas。综上所述,4种松林林地土壤微生物物种多样性具有明显的差异,这些差异可能造就了不同的土壤生态功能,但需进一步研究明确优势土壤微生物功能性及与地上植物的关联性。     

关帝山针叶林土壤细菌群落结构特征

【目的】分析环境与空间因素在寒温性针叶林土壤细菌群落构建中的作用,为区域森林生态系统管理措施的制定提供理论依据。【方法】利用Illumina高通量测序技术分析关帝山庞泉沟自然保护区华北落叶松林(Lp)、青杄林(Pw)以及油松林(Pt)4个土壤细菌群落(LpMC1、LpMC2、PwMC和PtMC)的结构,同时测定土壤理化性质和土壤酶活性,探讨细菌群落结构与森林类型和土壤环境因子的相关性。【结果】1)在该区域的森林土壤细菌群落中,变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、浮霉菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、衣原体门和硝化螺旋菌门为优势细菌群。2)优势细菌类群相对丰度和土壤环境因子的RDA分析表明,土壤含水率、碳氮比、pH以及土壤酶活性是影响土壤细菌群落结构的重要因子。其中,变形菌门中的大部分类群和拟杆菌门更适于生活在酸性、湿度大、营养状况良好的土壤中,主要碳源是易分解性碳;放线菌门、浮霉菌门和绿弯菌门则在碱性、干旱、营养贫瘠的土壤中更占优势,主要分解顽固性碳。3)Alpha多样性分析结果表明,土壤细菌群落多样性在4个样地间存在差异,在营养贫瘠的油松林样地土壤中细菌群落(PtMC)丰富度低,多样性高;而在营养丰富的高海拔华北落叶松样地中细菌群落(LpMC1)丰富度高,多样性低。4)细菌群落Beta多样性分析结果表明,青杄林和油松林的土壤细菌群落(PwMC与PtMC)、高海拔华北落叶松林和低海拔华北落叶松林的土壤细菌群落(LpMC1与LpMC2)结构分别具有相似性。【结论】受环境选择和扩散限制的共同影响,不同针叶林土壤细菌群落结构和物种多样性具有显著差异。据此,可通过制定不同的育林措施,改变林下土壤环境,进而优化土壤细菌群落结构;提高土壤碳汇,促进土壤氮、硫、磷等营养物质的循环,提高土壤肥力。     

祁连山东部不同退化草地土壤细菌群落与环境因子的关系研究

为了研究祁连山东部不同退化程度高寒草地(未退化草地CK、轻度退化草地LG、中度退化草地MG、重度退化草地HG)土壤细菌多样性和群落结构特征,利用Illumina二代高通量测序技术MiSeq对土壤细菌的16S rRNA V3-V4可变区进行测序,研究土壤细菌多样性、物种组成和丰富度,并利用冗余分析对其与环境因子的关系进行了探究。结果表明,(1)不同退化草地土壤养分具有明显差异,依次表现为:随着退化程度的增加,土壤pH值逐渐增加,而土壤有机碳、全氮、全钾、碱解氮和速效磷逐渐降低;(2)不同退化草地土壤样品的高通量测序共得到25 698条高质量序列,在97%的相似水平下平均长度为2 207-2 936bp,土壤样品文库的覆盖率范围为98.16%-99.59%;不同退化程度草地土壤样品中共检测到细菌的33个门,68个纲,172个目,优势细菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门,主要的优势菌纲为放线杆菌纲、α-变形菌纲、酸杆菌纲、β-变形菌纲、浮霉菌纲,与退化草地相比,未退化草地优势菌门主要是变形菌门和放线菌门;(3)随着退化程度的增加,OUT数目、Chao指数、Ace指数、Shannon指数逐渐减小,其中不同退化草地土壤细菌覆盖率和Simpson指数差异不显著(P0.05);(4)冗余分析和Pearson相关性分析表明,pH值对土壤细菌主要门和纲贡献为负,SOC、TN对土壤细菌主要门和纲贡献为正,pH、SOC和TN是土壤细菌群落结构和多样性的主要影响因子。     

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...     

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。     

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。     

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。     

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...     

覆盖对毛竹林土壤养分、酶活性及微生物群落的影响

【目的】为退化毛竹林土壤的修复和质量提升提供参考。【方法】以覆盖1 a、覆盖2 a、覆盖3 a、覆盖后恢复2 a、覆盖后恢复5 a及未覆盖的毛竹林地土壤为研究对象，测定土壤脲酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶等土壤酶活性指标，测定土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾等土壤养分含量及土壤pH值，采用高通量测序技术测定土壤微生物群落组成及多样性，探讨土壤细菌、真菌变化特征及其与土壤养分含量、酶活性的相关性。【结果】覆盖3 a的毛竹林土壤脲酶、酸性磷酸酶活性均低于其他林地类型，覆盖后恢复5 a的0～20 cm土层酶活性均较高。样地土壤细菌类群中酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门为优势菌群，真菌类群中子囊菌门、担子菌门、球囊菌门所占比例较高。覆盖后恢复5 a的40～60 cm土层细菌和真菌的OUT数量较少，Chao1、Simpson及PD-whole tree指数均较小，表明覆盖后林地深层土壤微生物的数量及多样性均受到影响，土壤退化程度较高且恢复缓慢。土壤环境因子对毛竹林土壤细菌门水平的贡献度由高到低排序依次为酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、脲酶活性、碱解氮含量、有机质含量、全氮含...     

济南龙洞地区土壤动物多样性研究

2006~2007年,对济南市龙洞地区进行了土壤动物多样性调查研究。在调查地区4个样地共获得各类土壤动物样本5178头,隶属于4门8纲,共16个类群。通过分析该地区土壤动物的群落组成、多样性及水平分布和季节动态特点,结果表明:蜱螨目、弹尾目、线虫纲属于该地区的优势类群;倍足纲为常见类群;鳞翅目、鞘翅目、双尾目等12个类群为稀有类群。不同样地中土壤动物的种类和个体数量都有一定的差异,地温和土壤含水量对土壤动物的数量影响较大。同时也对各样地的土壤动物多样性指数H'、优势度指数C和均匀度指数E进行了分析。各样地群落间相似性系数在0.44~0.79之间。     

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.。     

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。     

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。     

临安不同产区镇山核桃林地土壤肥力水平的变化研究

监测林地土壤肥力动态变化有利于山核桃Caryacathayensis林地土壤地力维护及科学经营管理。以杭州市临安区山核桃主产区7个镇山核桃林地土壤为研究对象,分别于2008年、2013年和2018年调查、采集固定位点254个样地土壤样品,研究不同镇山核桃林地土壤肥力的动态变化。结果表明,2018年山核桃林地土壤pH平均为5.77,有机碳平均含量为19.52 g·kg-1,水解氮、有效磷、速效钾平均含量分别为74.96 mg·kg-1,3.64 mg·kg-1,99.93 mg·kg-1;2018年,7个镇山核桃林地的土壤水解氮含量显著低于2008年和2013年(P0.05);7个镇林地土壤磷素有效性普遍较低,均不能满足山核桃正常生长磷素需求;不同镇山核桃林地土壤速效钾含量以2013年为最低,其中,岛石镇、河桥镇土壤速效钾含量显著低于2008年(P0.05);2008-2018年,7个镇山核桃林地的土壤有机碳和土壤pH总体上呈升高趋势,而土壤水解氮、有效磷和速效钾含量下降明显。今后,在山核桃林经营过程中仍需大力推广测土施肥技术,科学施用氮肥,重视钾肥施用,提高磷肥利用率,促进山核桃林地土壤营养均衡供给。     

杉木人工林土壤养分及酸杆菌群落结构变化

【目的】研究浙江开化杉木人工林连栽过程中土壤养分及寡营养细菌酸杆菌群落变化规律,揭示不同类型杉木林地导致土壤肥力变化的酸杆菌分子生态学机制,为该地区杉木人工林林分结构调整、土壤资源的科学管理以及构建健康土壤生态系统提供科学依据。【方法】以马尾松林(对照)、马尾松林皆伐后的一代杉木林、杉木林迹地自然更新二代林土壤为研究对象,测定不同深度土层(0～20 cm, 20～40 cm)的土壤pH、束缚水含量、有机碳及主要速效养分含量,比较分析土壤肥力水平,同时进行土壤细菌16S rDNA高通量测序分析了优势酸杆菌群的结构变化。【结果】1)马尾松林改植杉木后土壤酸化显著,碱解氮、有效磷及速效钾含量显著降低(P<0.05),不同林地肥力水平大致规律表现为马尾松林>杉木一代林>杉木连栽林。2) 3种森林类型的土壤细菌中酸杆菌门均占明显优势(32.68%～49.17%),且连栽后的杉木连栽林0～20 cm土层酸杆菌占比显著高于马尾松林0～20 cm土层(P<0.05)。3)共检测出18个酸杆菌类群,其中Gp2在各个样地中均为绝对优势菌群,占酸杆菌群的47.74%～68.80%,Gp1占21.69%～29.72%,其次是Gp3占13.30%～22.41%。酸杆菌类群中Gp2优势加强,同时Gp3具有由优势菌属转变为次优势菌属的趋势。Gp1和Gp10相对丰度分别与土壤pH呈显著负相关(P=0.035)和显著正相关(P=0.035),Gp2相对丰度与土壤有效磷呈显著负相关(P=0.010)。【结论】马尾松林改植杉木及杉木人工林连栽过程中土壤肥力水平降低,而土壤寡营养细菌酸杆菌相对丰度提高,酸杆菌群落作为土壤优势菌群随土壤环境变化而不断调整,这预示着酸杆菌在杉木人工林土壤物质循环中起非常重要作用。     

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...     

汶川地震次生灾害对土壤动物群落的影响

为了查明地震次生灾害对土壤动物的影响,2008年11月在四川彭州银厂沟内分别选取泥石流、滑坡2个次生灾害区样地和2个柳杉林对照样地,对4个样地的土壤动物群落进行调查.结果表明:2个次生灾害区均未发现大型土壤动物,对照区共有大型土壤动物196只,隶属3门7纲17目36类(科),平均密度为65.34个·m-2;次生灾害区共调查到中小型土壤动物232只,隶属3门4纲6目26类(科),平均密度为3 222.22个·m-2;对照区共有中小型土壤动物2 747只,隶属3门7纲9目64类(科),平均密度38 152.78个·m-2;次生灾害区中小型土壤动的类群数、个体密度、多样性指数H和丰富度指数D均显著低于对照区(P<0.01),均匀度指数E显著高于对照区(P<0.01);群落多样性的变化主要是因部分稀有类群的消失和群落密度的下降;与对照区相比,次生灾害区中小型土壤动物群落的湿生性种类的个体百分比下降,旱生及中生性种类的个体百分比增加;次生灾害区与对照区间的群落相似性低于2组样地内部不同样地间的相似性.地震次生灾害对土壤动物,尤其是大型土壤动物的群落结构及多样性有强烈的干扰作用.     

经济林生态种植对石漠化区土壤细菌群落的影响

为探究经济林生态种植对石漠化区土壤细菌群落的影响,选取滇东南石漠化地区两种自然修复样地(灌草自然修复地和乔灌草自然修复地)和两种经济林生态种植修复样地(猕猴桃种植修复地和核桃种植修复地)进行土壤细菌群落结构和多样性实验。结果表明：灌草自然修复地和乔灌草自然修复地土壤细菌群落丰富度和多样性低于猕猴桃种植修复地以及核桃种植修复地,在灌草自然修复地、猕猴桃种植修复地和核桃种植修复地土壤细菌群落中以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门最丰富,乔灌草自然修复地土壤细菌群落主要以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门以及拟杆菌门最丰富。乔灌草自然修复地主要作用菌种是酸杆菌属;灌草自然修复地主要作用菌种是放线菌门和嗜热油菌纲;猕猴桃种植修复地和核桃种植修复地主要作用菌种则分别是芽单胞菌门和绿弯菌纲。将不同修复样地下的土壤细菌与环境因子作相关性分析,结果表明土壤全钾和速效钾浓度随植被由猕猴桃种植修复地、核桃种植修复地到灌草自然修复地和乔灌草自然修复地的变化呈下降趋势,相比之下,土壤氮、磷、有机质、pH值在自然恢复后呈现出微弱的恢复趋势。