土壤微生物功能多样性研究进展

土壤微生物功能多样性主要表现为土壤酶的多样性。土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动中扮演重要角色,其多样性比群落结构多样性更重要。文章主要综述土壤微生物功能多样性的研究状况,指出其不足之处,并探讨今后的研究方向。     

土地利用方式对土壤微生物生物量碳和土壤养分的影响

以天然草地、由天然草地转化成的农用坡耕地和22年生小叶杨人工林3种土地利用方式为研究对象,分析了土壤微生物生物量碳与土壤养分的变化规律,以揭示土壤微生物生物量碳与土壤养分对不同土地利用方式的响应规律,为内蒙古农牧交错带的生态建设提供依据。结果表明:不同土地利用方式明显影响土壤微生物生物量碳的含量,且3种不同土地利用方式土壤微生物生物量碳含量差异显著(P0.05),表现为22年生小叶杨人工林天然草地农用坡耕地;不同土地利用方式土壤微生物生物量碳的垂直分布表现为随土壤深度的增加而降低;土壤微生物生物量碳与速效钾、全氮、pH以及容重呈显著相关关系,说明土壤微生物生物量碳可作为衡量土壤质量变化的重要敏感指标。     

苹果连作土壤加入酒糟可减轻连作障碍

在盆栽条件下,研究了啤酒糟和白酒糟对连作平邑甜茶幼苗生长及其连作土壤中微生物的影响。结果表明,连作土壤添加酒糟可显著提高平邑甜茶幼苗株高、干样质量、鲜样质量等生物量指标。添加酒糟后土壤中细菌、真菌数量与连作土对照相比也有明显提升。通过聚类分析、主成成分分析和多样性分析发现,加入酒糟后土壤中微生物群落结构发生明显变化,且不同酒糟类型和不同酒糟处理方式造成微生物的群落结构不同;由于酒糟自身携带及灭菌酒糟在土壤中滋生的微生物,促使土壤中优势种群的出现,改变了土壤中微生物群落的多样性指数和丰富度指数。对土壤中的层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)进行实时荧光定量分析显示,与连作土壤对照中的层出镰孢菌基因拷贝数相比,啤酒糟、白酒糟、灭菌啤酒糟和灭菌白酒糟处理分别降低了39.1%、58.1%、20.9%和39.2%,酒糟灭菌后减弱了对有害菌层出镰孢菌的抑制作用。综上,苹果连作土壤中加入酒糟后,改变了土壤中微生物的群落结构,降低了有害真菌的数量,减轻了苹果连作障碍现象,其中白酒糟效果更好。     

基于Web of Science的土壤微生物研究文献国际发展态势分析

在文献调研、专家咨询和文献计量分析的基础上,对国际土壤微生物研究的发展历程进行了回顾,利用文献计量学方法分析了土壤微生物学研究的主要国家和机构状况,分析了近年来相关研究的学科分布以及热点主题内容,分析了国际土壤微生物研究的发展态势和挑战。结果表明:国际土壤微生物研究的学科分布主要集中在土壤科学、环境科学,而且土壤科学、环境科学、生态学、微生物学、农学生物技术应用微生物学的文献数量达到文献总量75.04%,表明这几个学科领域是土壤微生物研究的前沿热点;热点主题主要集中在土壤微生物多样性、生物量、有机质、土壤碳等方面,总结了这些领域的发展趋势和重点研究方向,并根据分析结果,对我国土壤微生物学领域采取的措施、今后发展的方向提出了建议。     

北京市松山国家级自然保护区典型植被群落的土壤微生物群落结构特征

土壤微生物群落结构是影响生态系统养分循环的重要因素之一。该研究选取北京市松山国家级自然保护区内胡桃楸阔叶林、蒙古栎阔叶林、油松针叶林、针阔叶混交林、灌丛和草甸6种典型植被类型下的土壤,基于野外调查、采样与实验室分析对不同植被类型下土壤微生物群落结构进行了研究。结果表明:胡桃楸阔叶林土壤细菌和真菌特有的OTUs和Alpha多样性均最高,细菌和真菌OTUs最低值则分别出现在针阔叶混交林和灌丛土壤,Alpha多样性最低值出现在蒙古栎阔叶林;土壤细菌群落主要为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),真菌群落以担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)为主。土壤pH、含水量和土壤温度会影响土壤细菌和真菌的丰富度与多样性。该研究为松山国家级自然保护区内土壤微生物资源保护及其生态功能的研究提供参考依据。     

干旱区典型盐生植物群落下土壤微生物群落特征

在干旱地区,土壤、水分、盐都是相互交织、不可分割,在植物资源和空间呈现出特异性分布的情况下,往往会出现水分、盐分相互影响的土壤环境梯度。土壤、水分、盐的改变,会严重影响干旱区域生态系统结构及功能,而且土壤中存在微生物群落,能够预测生态环境状况。对甘肃干旱区域典型盐生之物群落下土壤微生物群落特征进行研究,发现植物群落的多样性指数与土壤微生物多样性呈现出正比例关系,表明越丰富的植物种类,其土壤中含有的微生物也越丰富。     

果园土壤生态系统功能微生物多样性研究进展

果园土壤,因立地条件较差,不能频繁耕作,肥水管理不同于大田土壤等,表现出土壤生境的特殊性.土壤功能微生物是果园生态系统中物质转化的主要参与者,在维持土壤生态系统的动态平衡中发挥着重要作用.该文综述了几类功能微生物在土壤物质循环等过程中的作用及功能微生物的研究技术,并对今后果园土壤功能微生物的研究内容进行了初步归纳.     

我国林地土壤微生物研究进展

土壤微生物是林地生态系统中的重要参与者,本文结合国内外研究结果概述了林地土壤微生物研究概况、林地土壤微生物数量与林地土壤肥力的关系以及影响林地土壤微生物数量的几个因素。同时,对存在的问题进行了简析,并探讨了今后的研究方向。     

不同施肥方式对土壤微生物多样性影响综述

本文综述了施肥的农业措施对土壤微生物多样性影响的相关研究进展。指出不同施肥方式对微生物有不同的影响效果,合理施用有机肥有利于维持土壤微生物的多样性及活性。本文还指出了目前研究中存在的问题,并对今后的研究方向做了展望。     

不同水肥处理对红花根际化学计量特征的影响

在田间试验条件下,以水肥耦合为中心,以新疆红花为试材,采用熏蒸提取法检测红花根际微生物生物量,采用4因素3水平二次回归正交旋转组合设计,研究了施氮量、施磷量、施钾量和供水量4个因素对红花根际微生物生态化学计量特征的影响.结果表明:施肥可以明显提高红花根际微生物生物量C、N、P含量,改变化学计量比,合理的水肥配施有利于土壤养分的提高.不同处理红花根际土壤微生物生物量C、N含量随红花的生长期延长均表现出升降升的趋势,P含量则逐渐下降.施N量对生物量C、N含量及C∶N∶P影响最显著,施P量对生物量P含量及C∶P、N∶P影响显著,供水量则对生物量C、N、P含量都有显著影响,而对K肥的影响较弱.     

松杉树皮和玉米秸秆堆肥对番茄根结线虫病的防治及土壤微生物的影响

日光温室栽培条件下,通过盆栽试验研究了松杉树皮、玉米秸秆堆肥对番茄的生长、产量、根结线虫发病情况及土壤微生物的影响。结果表明,松杉树皮、玉米秸秆堆肥对番茄根结线虫病具有一定的防治效果,以松杉树皮、玉米秸秆堆肥混施效果最好,同时各种堆肥的施用均增加了番茄的生物量及土壤微生物数量。通过相关性分析得知,根结线虫与土壤微生物数量存在显著负相关,说明土壤微生物群落的多样性对根结线虫病的发生产生了抑制作用。     

不同施肥处理对南疆温室蔬菜根际土壤微生物的影响

以南疆塔里木盆地西缘城市喀什市的蔬菜温室为试验对象,测定温室土壤20 cm处的耕作层的微生物种类、生物活性和生物量碳氮等指标,研究了不同施肥处理对南疆温室蔬菜根际土壤中微生物的影响.结果表明:施用有机肥可明显增加土壤中细菌、真菌及放线菌数目和活性,有机肥种类对土壤中生物活性有一定的影响;适量施用化肥能一定程度提高根际土壤中生物量碳和氮的的含量.     

农田土壤微生物对连作障碍响应的Meta分析

以2005—2021年发表的84例连作试验中的926组数据为研究对象，采用Meta分析方法，研究了连作障碍对农田土壤微生物的影响，以期为解决农田土壤的连作障碍提供参考依据。结果表明：连作障碍提高了土壤真菌数量(28.20%),降低了土壤细菌数量(19.85%)、放线菌数量(16.05%)及微生物Shannon指数(6.01%);与耐连作和不耐连作作物相比，忌连作作物连作显著降低了土壤细菌(25.10%)和放线菌数量(26.86%);连作年限与连作农田土壤中细菌和放线菌数量的变化趋势呈显著负相关(P<0.05);在年均温度和降雨量不同的地区，连作都会导致微生物多样性的变化。连作障碍导致土壤微生物群落发生显著变化，作物类型和连作年限是主要的影响因素。     

设施番茄连作土壤的改良措施研究

采用室内盆栽法,对不同蚯蚓粪(饵料为牛粪)添加量(体积比):0%、10%、20%和30%下大棚连作土壤中番茄幼苗生长及根际可培养微生物数量的变化进行了研究。结果表明:添加蚯蚓粪后可显著提高番茄幼苗的叶片增长率、株高,其值由高至低为30%10%,20%0%,差异显著。蚯蚓粪显著提高番茄地上部干重和根系鲜重;降低了根际真菌数量,减少了根际病害发生率;与对照相比,蚯蚓粪处理的土壤速效氮、速效磷、速效钾分别提高了24.4%~56.0%、24.3%~55.9%和40.0%~57.1%。但是,20%和30%添加量的土壤微生物和养分差异不显著,考虑植株生物量等其它因素,确定20%添加量更适宜连作番茄土壤的改良。总之,蚯蚓粪通过调节植物根际微生物环境和土壤养分等因子的变化减轻设施番茄土壤连作问题。     

两株内生镰刀菌对甘蓝产量及根际微生物的影响

以中甘21（易感黄萎病和黑腐病）、满月56（抗枯萎病）、喜美（抗黄萎病和黑腐病）为试材，研究了内生黄色镰刀菌（Fusarium culmorum,F.c）和假禾谷镰刀菌（Fusarium pseudograminearum,F.p）对春、秋茬甘蓝产量，根际土壤养分及微生物类群和多样性的影响。结果表明：不同菌剂处理对3个甘蓝品种的春茬产量均无显著影响；但显著提高了中甘21秋茬产量，而对满月56和喜美的秋茬产量亦无显著影响。2个抗病甘蓝品种根际土壤4类可培养微生物数量大多显著高于不抗病品种中甘21；施用微生物菌剂可以显著提高中甘21根际土壤细菌、放线菌、氨化细菌、固氮菌数量，且改善了根际土壤细菌和真菌群落结构。综上，2株内生镰刀菌通过调控根际土壤微生物类群、多样性以及养分指标重塑了根际健康，对甘蓝连作障碍有显著的缓解效果，是制备微生物肥料的潜在植物益生菌。     

郁金香连作土壤微生物多样性分析

以新疆伊犁昭苏县郁金香种球连作土壤为试验材料，采用高通量测序技术(Illumina Miseq 2x300 bp)和生物信息学分析方法，研究不同连作年限土壤微生物多样性，探究土壤微生物动态变化对郁金香种球连作障碍的影响，以期为有效预防郁金香连作障碍提供参考依据。结果表明：在不同连作年限的15份土样中，细菌共有2 305个OTU分类单元，主要隶属于35门317属，真菌共有831个OTU分类单元，主要隶属于9门231属；土壤微生物多样性会随连作年限呈下降趋势，物种相对丰度也会随连作年限发生显著变化。     

微生物复合菌剂CAMP对砂质土壤改良及白菜生长的影响

为了研究微生物复合菌剂对砂质土壤的改良效果及其对白菜生长特性的影响,以白菜和砂质土壤为研究对象,采用微生物菌剂CAMP处理砂质土壤,研究其对砂质土壤有效菌数量、砂质土壤的养分、白菜生物量、植株抗性和白菜生长速率的影响。结果表明:微生物菌剂CAMP可以提高砂质土壤有效菌数量,微生物菌剂CAMP处理后的土壤有效菌数量是CK(对照,未经过处理的砂质土壤)的357.1倍。微生物菌剂CAMP对提高砂质土壤养分有较好作用,微生物菌剂CAMP处理后的砂质土壤全N、全P、速效N和速效P含量分别比CK高4.3%~10.1%、7.9%~10.0%、7.6%~24.1%和3.7%~8.4%。同时微生物菌剂CAMP对白菜生物量、植株抗性和生长速率也有较好作用,微生物菌剂CAMP处理后的白菜的株高、根长、根粗、地上鲜质量、地上干质量、地下鲜质量和地下干质量分别比CK高11%、51%、8.9%、11%、27%、18%和11%。微生物菌剂CAMP处理后的白菜的可溶性糖含量和总叶绿素含量分别比CK高180%和35%。研究表明,微生物菌剂CAMP在砂质土壤改良方面具有应用潜力。     

黄瓜与小麦和大豆轮作对土壤微生物群落物种多样性的影响

 采用黄瓜与小麦和大豆轮作的方式，研究轮作对黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性的影响。结果表明，黄瓜与小麦和大豆轮作显著提高了土壤微生物多样性指数、丰富度指数和均匀度指数，两种轮作土壤微生物群落DNA序列相似程度高达0.5678，而与对照土壤间的相似程度分别为0.3465和0.3124。两种轮作处理的黄瓜产量也显著高于对照（P＜0.05）。说明轮作改善了土壤的微生态环境。     

丛枝菌根真菌与土壤养分交互作用的生态效应研究

土壤养分影响AM真菌种属组成、AM真菌的丰度、孢子数量、孢子密度以及频度;AM真菌反过来影响宿主植物和土壤微生物及其群落多样性。在总结国内外相关研究成果基础上,分析了土壤养分N、P、K以及土壤有机质等因子对AMF生长发育及群落多样性的影响,不同AMF在不同土壤养分环境中对宿主植物的生长及N、P、K营养元素的吸收的影响,以及AMF对土壤微生物及其群落的影响。最后提出了AM真菌与土壤交互作用的几个重要方向,为今后开展菌根多样性及生物多样性研究提供依据。     

宁夏贺兰山东麓贫营养土壤中细菌多样性

以宁夏贺兰山东麓荒漠贫营养土壤为研究对象,采用PCR-DGGE技术,对土壤中细菌群落和多样性进行了研究。结果表明:不同采样环境土壤中细菌群落组成及多样性存在一定差异,其优势种群均为未培养细菌,且多数分类地位未知。土壤细菌多样性指数和微生物生物量与土壤有机质含量和含水量呈极显著相关(P0.01),有机质含量和含水量是影响贫营养土壤中微生物种类和数量组成的重要因素。