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.。     

不同施肥处理对杉木林土壤水源涵养功能的影响

[目的]林地土壤容重、孔隙度、蓄水性指标和土壤渗透性能反映土壤水源涵养功能大小,以连续施肥6 a的杉木林地为研究对象,研究不同处理的氮、磷肥对杉木林地土壤水源涵养功能的影响,为施肥杉木林地科学经营和水源涵养提供依据.[方法]对杉木林地进行不同的施肥处理:CK、N1(50 kg·hm-2a-1)、N2(100 kg·hm...     

杉木林地土壤微生物研究进展

杉木是我国主要造林树种之一,具有生长快、产量高、材质好的优点。土壤微生物与杉木林地土壤理化性质、土壤肥力以及植物根系之间有密切的关联。文中概述了不同林分条件下杉木林地土壤微生物的群落特征及其与土壤质量之间的响应机制,尤其是与植物根系共生关系方面的研究进展,以期为实现杉木林质量的精准提升提供理论参考。天然林和阔叶林较杉木人工林有更丰富的微生物群落,在杉木林生长发育过程中,中龄阶段各微生物指标最低。杉木林土壤微生物群落组成、生物量和活性等均与土壤酸碱性、通气状况、养分含量等存在密切的响应关系。杉木林菌根真菌主要属于球囊霉属,国内对杉木林下菌根真菌的研究仍处于初级阶段。未来土壤微生物的研究热点包括土壤微生物的时空演变规律、土壤微生物在提升土壤肥力上的机理和途径、菌根真菌在土壤养分高效利用中的机制等。     

油茶根腐病根际土壤和根系内细菌群落结构及多样性

【目的】为鉴定根腐病潜在病原菌，改善土壤施肥制度，筛选油茶病害生防菌及研发防控药剂提供参考依据。【方法】采用16S rRNA基因Illumina Miseq高通量测序技术与PICRUSt功能预测相结合的方法，对5个病情等级下油茶根际土壤和根系内细菌群落结构和功能进行分析，并借助冗余分析等方法探讨土壤化学性质与细菌群落结构的关系。【结果】从油茶根际土壤和根系内共获得1 707个OTU，分属于18门257属。患根腐病后，细菌的丰富度指数（Chao1）及均匀度指数（Ace）升高。相较于健康油茶，患病油茶土壤内酸杆菌门的丰度有不同程度的下降，变形菌门的丰度升高；根系内变形菌门的丰度随病情等级的上升，逐级升高。相较于健康油茶，患病油茶土壤内慢生根瘤菌属的丰度有不同程度的增加；根系内苯基杆菌属的丰度随着根腐病病情等级的上升逐级升高。油茶林土壤细菌群落结构的主要影响因子为土壤的pH值、有机质含量、速效磷含量、速效钾含量。发病情况较轻与发病情况较重的油茶根际土壤和根系内细菌群落结构差异较大。油茶根际土壤和根系内细菌以代谢功能为核心，患病导致油茶根系内碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能丰度提高，根际土壤内碳...     

间伐和施肥对杉木近熟林土壤微生物特征的影响

为探究大径材培育目标下间伐和施肥对杉木(Cunninghamia lanceolate)近熟林土壤微生物特征的影响,了解微生物生物量碳氮与微生物群落结构的相互关系,以福建省洋口国有林场31年生的杉木近熟林为对象,设置间伐(T)、间伐+施肥(TF)、对照(CK,不间伐不施肥)3种处理,研究不同处理下杉木近熟林土壤微生物生物量碳(SMBC)和土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及其化学计量特征(SMBC/SMBN)、土壤微生物熵碳(qMBC)和土壤微生物熵氮(qMBN)的变化规律,采用高通量测序技术分析不同处理下土壤微生物群落结构差异。结果表明,T和TF处理能提高SMBC含量,增大qMBC和SMBC/SMBN,且TF处理的提高幅度较大;T处理会降低SMBN含量和qMBN。经T和TF处理后土壤真菌群落优势菌门的丰富度和多样性指数升高,而细菌与之相反。相关分析表明,SMBN含量、q MBN和SMBC/SMBN与土壤细菌和真菌群落结构关系密切; SMBN含量和q MBN与土壤真菌丰富度、多样性指数呈显著负相关(P<0.05)。综合认为,T和TF处理能够改善林地土壤微生物生存环境,促进真菌生长...     

豫西浅山区不同世代刺槐林土壤生物学特性

[目的]从土壤生物学特性的角度分析刺槐人工林多代经营中土壤性质的变化情况,为刺槐林地地力维持机制及调控提供理论依据.[方法]选取相同林龄(地上部分)不同世代的林分,研究分析了豫西浅山丘陵区刺槐多代经营过程中土壤微生物群落结构和多样性、酶活性、可溶性有机碳氮的变化.[结果]1)细菌、放线菌磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生...     

南亚热带乡土阔叶林与马尾松林土壤细菌群落多样性和结构

[目的]探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。[方法]以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象，将收集于2017年2月各林分土壤表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）和底层（40～60 cm）的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序，基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。[结果]表明：（1）马尾松林改造成米老排林和火力楠林后，显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性，这主要由土壤含水量（SWC）所致。（2）红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后，表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化，而在中层只有红锥林有显著改变，受限于土壤SWC、总磷（TP）、总氮（TN）和碳氮比（C/N）。（3）马尾松林改建为乡土阔叶林后，不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集，环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。（4）在土壤表层和中层，马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林，表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。[结论]综上，考虑土壤细菌群落分类和系统发...     

凋落物添加对不同龄级杉木林土壤养分与微生物特性的影响

[目的]探讨并分析不同树种凋落物组合添加对各龄级杉木林土壤养分以及对土壤微生物特性的影响,为南方杉木纯林营造混交林提供理论依据.[方法]以江西分宜不同龄级杉木人工林为研究对象,设置不同树种凋落物组合添加处理,研究其在杉木不同发育阶段对土壤有机碳(SOC)、氮(N)、磷(P)养分及其化学计量比,以及对土壤微生物生物量碳(...     

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...     

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。     

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。     

杉木林地土壤微生物数量的分析研究

对不同年龄、不同生长代数杉木林地及立地条件相同的檫树林地土壤微生物数量的分析表明,①随杉木年龄的增加,林地土壤中的细菌、真菌及微生物总量表现出“低高低”的变化趋势,而氨化细菌数则随年龄的增力。而增加,②细菌、放线菌和微生物总量檫树林地明显高于杉木林地,但各类菌的组成比例均无明显不同,③头栽杉木林地土壤的细菌、放线菌微生物总量及氨化细菌分别是二栽林地的1.52、1．42、1．47和2．79倍,但真菌数量两类林地无差异,从各类菌所占比例来看,只有真菌比例二栽林地有增加的趋势,细菌、放线菌两类林地间无明显不同。     

菇木林目标树择伐林窗的形成对土壤养分含量的影响

[目的]以浙江省庆元县菇木林为研究对象,探讨菇木林目标树择伐后形成的人工林窗对土壤养分含量和土壤质量的影响.[方法]在对照林分和择伐后林窗内设置调查样地,分层采集0～60 cm土层土壤样品,对比分析土壤养分元素含量和土壤pH值的变化情况.[结果]1)与对照相比,择伐6 a后林窗0～20 cm土层,土壤有机碳、全氮、水解...     

湖南大京水库集水区杉木林群落演替动态

对大京水库集水区杉木林群落进行调查,分析各个时期具有代表性的林分,并研究杉木林群落演替过程的种群组成及群落结构变化,得出大京水库集水区杉木林群落演替的4个特点:1)大京水库集水区杉木林附近保存有常绿阔叶林,为杉木林演替奠定充足的种源;2)首先侵入杉木林地的常绿阔叶树种为日本杜英、黄瑞木和青冈等种类;3)演替树种的侵入通常是从杉木林的林缘和林窗开始;4)杉木林群落演替经过3个阶段,即杉木纯林、杉阔混交林和常绿阔叶林,其群落物种多样性依次升高。     

杉木林下套种阔叶树对土壤生态酶活性及其化学计量比的影响

[目的]研究杉木林下套种阔叶树的土壤生态酶活性及其化学计量比,评估该林分土壤养分和肥力状况.[方法]在福建省三明市格氏栲自然保护区杉木林试验示范区设置3种处理,分别是杉木成熟林套种阔叶树、杉木幼林套种阔叶树,以及不套种阔叶树的杉木纯林(对照),测定其表层(0～10 cm)土壤的理化性质、土壤微生物生物量碳氮磷含量及土壤...     

中亚热带不同演替森林群落土壤结构分形特征对大孔隙的影响

[目的]探究中亚热带不同演替森林群落土壤大孔隙及对结构分形特征的响应,为不同森林群落土壤大孔隙及生态功能予以数据支撑.[方法]选择滇中磨盘山演替初期的云南松林、演替中期的云南松阔叶树混交林和演替顶级的常绿阔叶林为对象,利用染色示踪法结合图像形态学分析,探讨土壤分形特征及其对大孔隙的影响.[结果]垂直剖面大孔隙数量和总孔...     

秃杉林与杉木连栽林的土壤理化性质及林木生长量比较

选择在杉木1代林采伐迹地上营造的8,11和14年生秃杉林及8,11和14年生杉木连栽2代林进行土壤理化性质及林木生长量对比试验。结果表明:8,11和14年生秃杉林地土壤密度依次为0.893～1.112,0.797～1.256和0.598～1.211g.cm-3,比杉木林下降0.9%～6.9%;3个林龄秃杉林地土壤总孔隙度依次为45.69%～65.33%,46.45%～68.74%和39.82%～68.26%,比杉木林提高6.6%～8.7%;3个林龄秃杉林地土壤通气度依次为3.43%～11.43%,4.15%～19.73%和2.28%～12.23%,比杉木林提高14.2%～24.4%;3个林龄秃杉林地土壤饱和持水量依次为46.89%～66.50%,40.90%～68.09%和42.36%～98.15%,比杉木林提高12.4%～14.9%;3个林龄秃杉林地土壤pH值依次为4.30～5.10,4.40～4.80和4.13～4.55,比杉木林降低1.3%～6.3%;3个林龄秃杉林地土壤有机质含量依次为46.03～71.45,34.96～68.67和25.59～79.38g·kg-1,8年生比杉木林略低,11和14年生...     

昆嵛山不同林分类型土壤质量状况及评价

目的]探究昆嵛山国家级自然保护区内4种不同林分类型(日本落叶松林、蒙古栎-日本落叶松混交林、赤松林、杉木林下土壤质量状况。[方法]采用野外调查结合室内分析的方法,对不同林分下土壤剖面各层次土壤理化及生物学性质进行测定分析,运用土壤质量综合指数法结合主成分分析对不同林分土壤质量进行综合分析与评价。[结果]随土层深度的加深,不同林分土壤密度随之增加,总孔隙度随之显著降低(P0.05);日本落叶松林、赤松林土壤毛管孔隙度均随土层深度增加而显著减小,蒙古栎-日本落叶松混交林、杉木林反之;不同林分土壤p H值均介于4.135.07之间,为酸性土壤;有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效钾含量总体上均呈随土层深度增加而降低的趋势,呈现出土壤养分的表聚性特征;4种林分各土层全钾含量总体上无显著差异(P0.05),日本落叶松林2040 cm、4060 cm层土壤全钾含量(2.22 g·kg~(-1)和2.34 g·kg~(-1))显著高于其他林分;除杉木林外,其他林分各土层有效磷含量均随土层深度增加而增加;除土壤蔗糖酶外,其余3种土壤酶活性在不同林分中均随土层深度的增加而减小;4种林分土壤质量综合指数大小排序为:日本落叶松林(0.792)蒙古栎-日本落叶松混交林(0.639)杉木林(0.353)赤松林(0.267)。[结论]不同林分对土壤剖面各层次理化性质影响显著,不同林分类型土壤质量状况各异,其中日本落叶松林土壤质量最好,赤松林土壤质量最次。     

油茶林土壤微生物生态分布及土壤酶活性的研究

为了了解油茶林土壤肥力状况，我们对株洲地区油茶林地土壤微生物数量和土壤酶活性进行了研究。研究结果表明：根际土壤中的细菌数量明显大于非根际土壤，根际土壤酶的活性高于非根际土壤；新造幼林地土壤微生物数量较萌芽更新林地多，土壤酶的活性也以新造幼林地较萌雅量更新林地土壤高；低改林地土壤微生物数量较未低改林地多，土壤酶的活性也以低改林地高。     

杉木林和阔叶林土壤酚含量及其变化的研究

用成对样本T检验法对相邻生长的杉木林和阔叶林以及若干不同世代的杉木林土壤酚含量进行了比较研究。结果表明：1，杉木林和阔叶林土壤挥发性酚含量都很低，远低于可使植物产生中毒的浓度；2．挥发性酚含量随季节的变化而变化且会自行消解，在常温下经过一个月后，其平均含量下降了62．10％，含酚量越高的土壤降低的程度越大；3．阔叶林土壤水溶性酚和复合态酚的平均含量高于杉木林土壤，但未达显著水平，而两种林分的挥发性酚含量近乎相等；4．没有发现不同世代杉木林土壤水溶性酚和复合酚含量有显著差异。上述结果表明，酚在土壤中积累而成为中毒因素的可能性很小。