木薯/花生间作对其根际土壤微生物数量、群落结构及多样性的影响

[目的]研究木薯或花生单作与木薯/花生间作对木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量与群落结构及多样性的影响,为从根际微生态角度阐释木薯与花生的地下部互作机制提供科学依据.[方法]设木薯单作、花生单作和木薯/花生间作3个处理,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分别测定单作与间作的根际土壤细菌和真菌数量,并通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行细菌和真菌群落结构及多样性分析.[结果]不论单作或间作,木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量均随着生育期的延长呈先增长后下降的变化趋势,在木薯块根形成期和花生结荚期达到峰值.木薯/花生间作后期根际土壤细菌与真菌数量的比值(B/F)提高,有利于木薯和花生的根际土壤向细菌型转化,且间作木薯根际土壤B/F比间作花生分别提高了1.02和1.25倍.在木薯块根形成期和花生结荚期,与单作相比,间作的DGGE图谱特异条带数有所改变,多样性指数有所降低,但与单作多样性指数差异不明显.[结论]木薯/花生间作有利于木薯和花生根际土壤向高肥力的细菌型转化,且间作同时可改变木薯和花生根际土壤细菌和真菌的群落结构,但对其多样性影响不明显.     

外源添加木质素对农田土壤微生物的影响

[目的]研究木质素对土壤微生物的影响,为木质素后期的资源化利用提供一定的基础资料.[方法]采集农田土壤进行培养试验,设置空白对照和木质素处理组,培养结束后提取土壤DNA,结合定量PCR和高通量测序等技术,研究木质素对土壤微生物的影响,对微生物的群落组成及多样性进行分析.[结果]定量PCR结果表明,木质素的加入减少了细菌16S rRNA基因丰度,且显著降低了真菌18S rRNA基因丰度.高通量测序结果显示,Alpha多样性分析上,细菌的空白对照多样性指数均高于木质素处理,真菌则相反,但均未达显著水平;PCoA分析表明,木质素的加入对细菌和真菌群落均产生了显著影响,不同处理间的群落结构差异较大.在门水平上对微生物群落组成分析表明,木质素的加入显著提高了细菌中γ-变形菌、拟杆菌、厚壁菌的相对丰度,降低了酸杆菌、放线菌、δ-变形菌的相对丰度;真菌中明显增加了担子菌、被孢霉菌的相对丰度,而降低了子囊菌的相对丰度.[结论]木质素的加入对土壤中细菌、真菌的数量及群落结构均产生了一定影响.总体上,木质素不利于土壤微生物群落的生长繁殖和代谢.由于对木质素的利用能力不同,不同微生物呈现出了不同的效果.     

多菌灵对灰漠土土壤微生物的影响

[目的]选择西北干旱半干旱地区具有代表性土壤灰漠土,在室内模拟条件下,初步研究施用多菌灵对土壤微生物的影响,为多菌灵的安全使用提供科学依据.[方法]应用稀释平板计数法和氯仿熏蒸- K2SO4提取法分别测定土壤微生物种群及生物量碳、生物量氮.[结果]在整个培养期间(47 d),施用多菌灵处理土壤的生物量碳和生物量氮显著降低,且抑制作用随着多菌灵浓度的增加而增大,其EC25分别为11.39和10.44 mg/kg.多菌灵对放线菌作用不明显,但促进了细菌数量的增加;抑制了真菌的数量,且抑制作用随着多菌灵浓度的增加而增大,其EC50为7.73 mg/kg.[结论]可以用土壤生物量碳和量氮来指示多菌灵在土壤中的残留状况,用真菌数量来指示多菌灵对土壤的作用情况.     

稻菜轮作下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响

【目的】分析稻菜轮作模式下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响,为氮肥减量施用提供理论支撑。【方法】设置氮肥全量施用(T1)、氮肥减施(T2)、氮肥配施有机肥(T3)、不施氮肥(CK)4个处理,利用高通量测序技术和生物信息学手段,研究其对土壤真菌和细菌群落结构和多样性的影响。【结果】土壤细菌和真菌群落Alpha多样性分析表明,T1处理的细菌群落Chao1指数和Observed指数低于CK处理,T2、T3处理高于CK,但处理间差异不显著;T1、T2、T3处理的细菌Shannon指数和Simpson指数均高于CK处理,差异不显著。T1、T2、T3处理的真菌Chao1指数和Observed指数均高于CK处理,而Shannon指数和Simpson指数均低于CK处理,差异不显著。微生物群落Beta多样性分析表明4个处理的土壤细菌群落组成基本相似,处理间差异不显著;T3处理的真菌群落组成与CK、T1、T2处理有一定的差异。土壤细菌群落组成基本相似,4个处理的细菌优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloronexi)和酸杆菌门...     

短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

促生菌对土壤养分、酶活性及细菌群落功能多样性的影响

[目的]探讨植物促生菌对土壤理化特性及细菌群落功能多样性的影响,为高效微生物菌肥的制备及应用提供参考依据.[方法]选用5株对植物生长有促进作用的菌株(PAL5、CA1、CN11、DX120E和WZS021),将菌株分别接种至灭菌土壤(以不接种为对照),通过测定土壤pH、氮磷钾养分含量及土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性,评价不同促生菌株对土壤肥力的影响;同时运用Biolog测定方法对土壤中的细菌群落功能多样性进行探究.[结果]促生菌处理可显著提高土壤pH及土壤速效和缓效养分含量(P<0.05,下同),同时可促使土壤无机磷向可溶性磷转化,显著降低无机磷含量;促生菌处理的土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性也显著高于对照,其中,CN11处理的碱性磷酸酶活性是对照的3.64倍,DX120E处理的过氧化氢酶和脲酶活性分别是对照的2.34和4.52倍.Biolog测定结果显示,接种促生菌可提高细菌总代谢活性,其中CN11处理的微生物活性最高.各菌株处理后,土壤细菌群落物种丰富度指数、优势度指数和均匀度指数均显著高于对照;主成分分析结果表明,接种促生菌可调控土壤细菌群落功能多样性及土壤细菌群落结构,其中CN11和DX120E处理的土壤微生物碳源代谢能力较强.[结论]施用促生菌可不同程度地提高土壤养分及土壤酶活性,调控土壤细菌群落结构.CN11和DX120E处理在土壤养分的活化及提高土壤酶活性和细菌群落多样性等方面效果较佳.     

对二氯苯对湿地土壤细菌群落多样性的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)考查了对二氯苯胁迫对湿地土壤细菌群落多样性的影响.通过不同培养时间(4、18和45 d)和不同培养浓度(120、240、360和600 mg/kg)对二氯苯污染下湿地土壤细菌群落基因组的变性梯度凝胶电泳(DGGE)多样性分析.结果表明,各处理下的土壤细菌群落多样性在不同处理时间有明显差异.培养初期对二氯苯对土壤细菌群落抑制作用非常显著,土壤细菌中某些群落的生长受到抑制;不同处理在处理后期差异很小.在土壤培养初期,含对二氯苯240mg/kg的培养基上出现一条新增条带,为对照和低浓度对二氯苯土壤所没有,说明土壤中存在对二氯苯生长优势菌.     

利用DGGE-cloning技术分析农肥和化肥施用对黑土细菌多样性的影响

本试验以东北黑土为研究对象,采用DGGE-cloning测序技术,研究了不同施肥制度和肥料用量对黑土土壤细菌多样性的影响.本实验共设六个处理,分别为:对照,施用农肥低量,施用农肥高量,施用化肥低量,施用化肥高量和农肥和化肥1:1的处理.试验得出的DGGE图谱分析表明,施用较高量的农肥处理中土壤细菌16SrDNA条带数、多样性指数及均匀度指数均要高于其他处理,聚类分析显示,施用化肥的土壤与其他处理相比土壤细菌群落结构差异较大,相似性只有53%,说明施用化肥与施用农肥比较,可以显著的改变土壤细菌的群落结构.从DGGE凝胶上切取9条带进行DGGE-cloning测序,结果表明,施用农肥和化肥均可对土壤的细菌群落结构产生影响,且施肥制度对细菌群落结果的影响要大于施肥量,施用农肥可以提高细菌多样性.     

紫泥田水稻土细菌群落对不同农艺调控措施的响应

为研究土壤细菌群落对不同农艺措施的响应,揭示土壤细菌群落结构与土壤环境因子的相互关系,以紫泥田水稻土为研究对象,设置石灰、商品有机肥、土壤调理剂3个处理,对土壤细菌16S rRNA基因测序,分析不同处理对细菌群落组成和多样性的影响。结果表明:与对照相比,有机肥和调理剂处理提高了土壤细菌α多样性指数,而石灰处理降低了土壤细菌α多样性指数;石灰和有机肥处理的细菌α多样性显著高于调理剂处理。与对照相比,石灰、有机肥和调理剂处理酸杆菌门的相对丰度分别提高了64.77%、95.69%和67.52%,石灰处理变形菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度分别提高了10.40%和11.99%,而有机肥处理降低了9.17%和43.06%,调理剂处理降低了10.67%和31.07%。主成分分析结果表明,与对照相比,石灰和有机肥处理土壤细菌群落结构较为相似,但调理剂处理改变了土壤细菌群落结构。冗余分析结果表明,土壤pH和全钾是影响土壤细菌群落结构的主要因子,阳离子交换量、全磷、有效态镉、全氮、微生物量碳和土壤有机碳影响较小。研究表明,不同农艺调控措施改变了紫泥田水稻土细菌的群落结构组成和多样性。     

连续施用沼液水稻油菜轮作耕层土壤的细菌多样性PCR-DGGE分析

采用PCR-DGGE克隆测序技术,分析沼液连续施用水稻油菜轮作耕层土壤细菌群落结构、丰富度指数和多样性指数等。通过DGGE图谱分析得出,沼液连年施用不利于丰富土壤细菌群落多样性,当连续3 a沼液施用总量控制为339.31～396.81 t/hm2时,细菌群落多样性增加,种群功能丰富、信息复杂、种群稳定,过高或过低施用沼液都会显著降低细菌群落多样性;通过UPGMA分析表明,长期连续施用沼液后土壤细菌遗传相似性降低,细菌种群结构变化越来越大。     

降解菌株BY-6的分离及其降解性能研究

[目的]分离筛选出能够降解土壤中多菌灵的菌株,并对其降解特性作初步研究。[方法]从长期被多菌灵污染的土壤中,利用富集培养法分离筛选出1株能够降解多菌灵的菌株YB-6,并研究了初始pH、培养温度、接种量、外加碳源、氮源对其生长量和降解特性的影响。[结果]菌株YB-6能够以多菌灵为唯一碳源生长,在基础培养基中,5 d内对100 mg/L的多菌灵降解率为61%,而加入0.5%蛋白胨后5,d内对多菌灵的降解率可达90%;菌株BY-6对多菌灵具有良好降解性能,最合适降解温度为30℃、pH为7.0,降解率与接种量呈正相关,外加氮、碳源能促进其降解效果。[结论]研究结果为进一步研究菌株YB-6降解多菌灵机理,并将其大规模运用到土壤修复技术中奠定了基础。     

高效降解多菌灵芽孢杆菌菌株D-A-2的筛选及鉴定

[目的]筛选能高效降解多菌灵的菌株。[方法]对土壤中能高效降解多菌灵菌株D-A-2进行分离筛选及鉴定。[结果]采用管碟法从土壤中初筛得到24株具有活性的菌株,光谱法复筛得到6株降解能力较强的菌株,并对D-A-2菌株进行形态鉴定、生理生化特性鉴定和16S r DNA全序列分析。[结论]D-A-2菌株降解能力最强,初步鉴定为枯草芽孢杆菌。     

蚯蚓对多菌灵污染土壤回避行为的研究

[目的]为判定和评价土壤的环境质量,并做出早期的污染预警指示。[方法]采用蚯蚓回避试验法,通过两室型蚯蚓回避反应装置,研究了蚯蚓对多菌灵污染土壤的回避行为。[结果]当土壤中多菌灵浓度≥0.8 mg/kg时,蚯蚓开始表现出对污染土壤明显的回避行为,而当土壤中多菌灵浓度≤0.2 mg/kg时,蚯蚓没有表现出对污染土壤的回避行为。[结论]蚯蚓可以作为多菌灵污染土壤的早期预警指示动物。     

自然生草改变苹果园土壤根际细菌群落的组成与结构

【目的】为了研究自然生草对果园土壤微生物群落的组成、结构及时空变化特征的影响,进而对增强果园土壤肥力、改善理化性状、促进果树生长发育方面产生的积极作用。【方法】利用Miseq高通量测序技术对自然生草(TR)与清耕(CK)条件下,根际土壤细菌群落进行测定与分析。【结果】结果表明,与清耕相比,自然生草明显提高果实膨大期土壤0~20cm、20~40cm的土层的有机质、全氮、碱解氮、速效磷及速效钾含量;降低土壤pH值。自然生草比清耕明显提高土壤细菌群落的丰度、种类丰富度和多样性指数(Shannon Index)。在门级水平上,宏基因组检测样本中共有37个门,变形菌门是比较明显的优势菌群,其次为酸杆菌门、浮霉菌门、放线菌门;在属分类级别上,宏基因组检测样本中共有470类菌属,芽单胞菌属(Gemmatimonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、类似牙球菌属Blastocatella是优势菌属。自然生草明显提高Ohtaekwangia、Chryseolinea的比例,降低Gaiella、化螺菌属(Nitrospira)比例;韦恩图显示细菌群落自然生草与清耕共有470类菌属,自然生草有63类独特的菌属,清耕有72类独特的菌属。【结论】自然生草提高苹果园土壤细菌群落的多样性,改良群落的结构和组成,明显提升土壤的养分状况。     

污泥施用对土壤微生物群落结构多样性的影响

[目的]探明污泥土壤施用后土壤微生物群落的演变情况。[方法]采用磷脂脂肪酸图谱法(PLFA)对施污泥土壤微生物群落结构多样性进行了研究,并对土壤中提取的细菌PLFA进行了定性和定量分析。[结果]施用污泥后土壤微生物群落的PLFA组成比例发生了变化,说明采用PLFA法能够检测污泥施用对土壤微生物区系结构的影响。对施污泥土壤微生物PLFA数据的聚类分析结果表明,污泥来源与处理方式均是引起土壤微生物群落结构变化的因素,这与污泥施用增加了土壤中重金属的含量及土壤有机碳、pH、EC等基本性质的变化有关。[结论]土壤微生物群落结构多样性特征的变化在一定程度上揭示了外源污染物胁迫下环境微生物种群作用机理。     

第二代高通量测序技术用于进口细菌型微生物肥料菌群分析

[目的]分析细菌型微生物肥料菌群结构。[方法]采用第二代高通量测序技术对细菌型微生物肥料菌群结构进行分析。[结果]产品中测序出的111个OUT具体分属于24个属的细菌,其中共有21个OUT鉴定到种;植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和短乳杆菌(Lactobacillus brevis)占菌群的主要位置,分别是96.29%和0.66%,其他菌占3.05%;该样品中含有假单胞菌属(Pseudomonas sp.),这提示样品中可能含有植物病原细菌。[结论]将第二代高通量测序技术用于微生物肥料菌群分析,为进出口微生物肥料产品的快速分析提供了一种方法。     

农田利用方式对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响

【目的】对剑湖湿地土壤微生物多样性进行研究,了解农田利用对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响,为湿地土壤的合理利用及云南高原退化湿地的研究与保护提供科学依据。【方法】选择蔬菜地、小麦地、蚕豆地、油菜地和湖滨带5种不同农田耕种方式湖滨带土壤为采样点,采用正方形五点取样法采集土壤样品。试剂盒提取5个采样点的土壤总DNA,应用PCR-DGGE技术对5种土壤的细菌群落结构多样性指数(H')、丰度(S)和均匀度(J)进行研究,运用理化性质测定方法测定土壤有机质、总氮、总磷等理化指标。【结果】不同利用方式湖滨带土壤细菌多样性指数、丰度和均匀度均有所不同,天然湖滨带土壤的细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于农田耕种土壤;天然湖滨带土壤细菌群落结构与农田利用土壤相似性较低,单独聚为一类,农田耕种土壤细菌群落结构相似性较高,在82%的相似水平上聚为一类;在93%相似水平上5个土壤样品聚为5个类群;不同土壤样点间具有许多共同的条带,不同农田利用土壤细菌的优势种群均属于变形菌门(Proteobacteria)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)、杜擀氏菌属(Duganella)、埃希氏菌属(Escherichia)和链球菌属(Streptococcus)6大类。【结论】剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性较丰富。不同农田利用方式下剑湖湿地湖滨带土壤的理化性质有一定差异,影响了土壤微生物群落结构的变化,从而影响土壤微生物多样性的变化。     

肇庆市3种土地类型土壤动物调查

[目的]掌握肇庆地区土壤动物群落结构及不同土地利用方式对土壤动物群落的影响。[方法]以肇庆市3种类型土地为对象,调查不同土地利用方式下土壤动物的群落组成。[结果]通过对肇庆市工业用地、农业用地和自然旅游区内的土壤动物调查,共捕获土壤动物2 063只,隶属3门、7纲、31类(目)。不同土地利用方式土壤动物群落结构差异明显;土壤动物群落呈现明显的季节变化;工业用地和自然旅游区土壤动物群落表聚性高于农业用地。[结论]该研究可为广东省土壤动物区系积累基础资料。     

茶园原生动物群落结构与土壤质量评价

[目的]分析城固茶园土壤原生动物群落结构,评价茶园土壤质量。[方法]物种鉴定采用活体观察和固定染色法。[结果]共鉴定出土壤原生动物6纲16目29属39种,其中包括4个未定名种。[结论]城固茶园土壤原生动物群落结构简单化,土壤质量属中度污染。     

乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响

［目的］研究除草剂乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响。［方法］采用实验室模拟方法,研究乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响以及大型土壤动物的毒性效应。［结果］随着乙草胺溶液浓度的增加,Shannon-Wiener多样性指数（H′）表现出一定的递减趋势。染毒试验中,土壤动物类群数的减少主要由于常见类群和稀有类群的减少,土壤动物的数量变化则主要由于优势类群原生动物门、线虫动物和蜱螨类的数量消长。大型土壤动物蚯蚓的染毒试验表明,乙草胺有明显的致死作用,蚯蚓的生活安全浓度为0.099 6 ml/L。［结论］该研究为农业生态环境保护提供科学依据。