利用PLFA方法研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响

目的研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响。方法以中国科学院沈阳生态实验站的长期定位试验为平台,利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究农田、裸地、割草和休闲4种土地利用方式对微生物群落结构的影响,其中农田土地利用方式又包括对照处理(CK)、循环猪圈肥处理(M)、化肥处理(NPK)和化肥+循环猪圈肥处理(NPK+M)。结果细菌脂肪酸和真菌脂肪酸与总PLFA变化规律相似,均为休闲和割草处理最高,农田居中,裸地最低;农田各处理间PLFA含量差异较小,其中M处理最高,其次为CK和NPK+M处理,NPK处理最低;自然撂荒和有机肥的施用有利于微生物的生长,而施用化肥则降低了微生物PLFA量;自然生态系统中土壤具有较高的G+PLFA/G-PLFA比值(革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的PLFA比值),而耕作和施用化肥则降低了这个比值;休闲和割草处理具有较低的细菌与真菌的PLFA比值,农田生态系统和裸地细菌PLFA/真菌PLFA比值则较高;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析表明,土壤微生物量与土壤有机质和全氮显著相关。结论长期土地利用方式的不同明显导致了土壤微生物量和群落结构的差异。     

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。     

基于磷脂脂肪酸提取方法的微生物群落结构研究

选取川西高原土壤和凋落物作为研究对象,分别取1、3、5、8、10 g土壤和0.5、0.7、0.9、1.0、1.2 g凋落物用于PLFA(磷脂脂肪酸)的提取。经试验确定,土壤和凋落物用于PLFA提取的最佳提取量分别为8 g和1.0 g,用超声波提取替代振荡提取,缩短了PLFA方法的提取时间。进一步分析土壤和凋落物中微生物群落结构信息,结果表明,相同环境下土壤和凋落物中大部分微生物类群的种类和含量都十分接近,革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌更有优势,厌氧菌比好养菌更加活跃。     

土壤微生物群落表征中磷脂脂肪酸(PLFA)方法研究进展

土壤是生物圈的主要成员之一,而土壤微生物群落被认为是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,指示土壤质量变化。磷脂脂肪酸(PLFA)方法是一种新兴的用来表征微生物群落结构的方法,已在土壤微生物学研究中得到广泛应用。对其研究进展进行了综述。     

长期施肥对黄棕壤性水稻土生物学特性的影响

【目的】土壤生物肥力是土壤质量的直接反映,研究长期施肥对土壤生物学特性的影响可以为提高土壤质量及农田可持续利用提供理论依据。【方法】本文以长期不施肥(CK)为对照,研究长期单施氮肥(N)、氮、磷配施(NP)、氮、磷、钾配施(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥+氮磷钾(MNPK)配施对黄棕壤性水稻土磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷(SMBC、SMBN、SMBP)、及与氮磷转化有关的水解酶活性的影响。【结果】长期施用有机肥显著提高了土壤总PLFA含量、真菌/细菌比值、真菌PLFA相对含量、SMBC、SMBN、SMBP含量,及土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性,促进AM菌根的生长;而长期单施氮肥处理抑制了磷酸酶活性及大多数菌群生长。通过对PLFA进行主成分分析,配施有机肥的处理与单施化肥及CK处理微生物群落结构显著不同;PLFA载荷值分析表明,真菌特征脂肪酸及不饱和脂肪酸易受有机肥施用的影响,而放线菌特征脂肪酸更易受施用化肥的影响。【结论】化肥与有机肥长期配施提高了PLFA总含量、真菌PLFA含量、真菌PLFA/细菌PLFA比值,显著改善了土壤生物肥力状况,有利于土壤健康。     

黄土丘陵区人工林土壤微生物PLFA标记多样性分析

为研究不同植被下土壤微生物群落结构多样性的差异,采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法,对山西吉县黄土丘陵区典型人工林刺槐、油松以及荒草地的土壤微生物群落结构多样性进行分析研究。结果表明:不同植被下土壤微生物PLFA标记含量存在显著差异,刺槐人工林的土壤微生物PLFA总量最大,细菌、真菌、放线菌的PLFA含量均大于油松人工林和荒草地;细菌PLFA含量在3种样地中的差异显著;2种人工林的真菌PLFA含量接近,而与荒草地差异显著,与荒草地相比,人工林的种植可明显提高土壤中真菌的比例;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌呈现相同的变化趋势,油松人工林与荒草地2种菌群的PLFA含量接近,而与刺槐人工林差异显著。通过相关性分析发现,不同植被下土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌各总PLFA与土壤养分因子之间密切相关;不同植被下土壤微生物群落多样性差异显著,刺槐人工林更为丰富,且各个菌群分布更为均匀,油松人工林土壤的微生物群落多样性及菌群分布均匀度与刺槐人工林土壤较为接近,荒草地土壤微生物群落多样性和均匀程度较2种人工林明显偏低。因此从微生物群落结构多样性的角度看,人工林的种植能够明显改善微生物群落结构,改善土壤质量;刺槐人工林是黄土丘陵区人工植被恢复的较好选择。      

放牧与围栏内蒙古针茅草原土壤微生物量碳、氮变化及微生物群落结构ＰＬＦＡ分析

以内蒙古贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）分析方法研究了放牧与围栏条件下内蒙古针茅草原土壤微生物生物量和群落结构特征的变化情况。研究表明放牧与围栏草地土壤微生物量和群落结构差异显著。氯仿熏蒸法分析结果表明内蒙古针茅草原土壤微生物生物量碳的含量介于166.6~703.5 mg·kg-1之间,微生物生物量氮含量介于30.34~92.15 mg·kg-1之间,其中贝加尔针茅草原土壤微生物量碳、氮最高,大针茅草原次之,克氏针茅草原则最低。放牧条件下,贝加尔针茅草原、大针茅草原土壤微生物量碳、氮显著低于围栏草地,克氏针茅草原则无显著变化。PLFA分析结果显示,内蒙古针茅草原土壤微生物群落PLFAs种类、含量丰富,共检测出28种PLFA生物标记磷脂脂肪酸,并且以直链饱和脂肪酸和支链饱和脂肪酸为主,相对含量占总量的2/3左右,其中贝加尔针茅草原土壤微生物含量最丰富,其围栏样地土壤的PLFA含量达到27.3 nmol·g-1,大针茅草原和克氏针茅草原依次降低。围栏条件下,各类型草原土壤细菌脂肪酸与总PLFA含量均显著高于放牧草地,真菌脂肪酸含量则因草原类型不同各有差异;放牧导致各类型草原革兰氏阳性细菌PLFAs/革兰氏     

农田栽参根区土壤微生物结构特征的研究

为了了解农田栽培人参对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定了1、2、3、4、5年生农田栽参根区土壤微生物量的活性部分,分析了群落结构的变化。结果表明:农田栽培人参根区土壤以i15∶0,a15∶0,16∶1ω9c,16∶0等4种PLFAs占有优势地位;农田栽参根区土壤微生物总量和细菌生物量具有相同的降低趋势,均低于对照,且2年生降低的幅度最明显;真菌生物量和放线菌生物量具有相同的增加趋势,与对照相比均有增加,但增加的比率相差明显,真菌增加的幅度明显,接近10倍,放线菌虽有增加,但幅度微弱。真菌占总生物量的比率迅猛增加,是农田栽参土壤微生物群落结构变化的主要特征。     

敌敌畏杀虫剂对桃树叶际微生物群落结构的影响

采用平板计数法和磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法评价了喷施敌敌畏杀虫剂后对桃树叶际微生物群落的影响.平板计数法分析结果表明,经80%敌敌畏乳油的1000倍液喷雾处理后,可培养微生物数量低于喷水对照.PLFA分析结果显示,桃树叶际真菌标记物18:1ω9t磷脂脂肪酸(PLFAs)含量最高,超过总PLFAs含量的60%;喷施杀虫剂后,叶际微生物PLFAs的含量、种类均有所增加,明显有别于喷水对照;并且增加敌敌畏处理次数会增强其对叶际微生物群落影响的显著性.PLFAs主成分分析表明,处理1 d后不同样品的叶际微生物群落结构差异最明显,7d后,不同处理样品的叶际微生物群落结构差异变小.     

红花根际微生物群落磷脂脂肪酸(PLFAs)特征分析

[目的]研究新疆主栽品种红花根际微生物群落特征,探讨根际土壤微生物对品种响应的差异.[方法]采用磷脂脂肪酸(PLFAs)方法,检测红花根际土壤微生物PLFAs的种类及含量.[结果]在红花根际土壤中共检测到28种PLFAs,其中24种两个品种皆有分布,裕民无刺品种特有PLFAs为:15:1ω6c,a16:0,18:3ω6c(6,9,12),20:4ω6(9,12,15c);红花根际土壤中PLFAs含量细菌＞真菌＞放线菌;脂肪酸18:1ω9c(真菌)在两品种间差异显著.[结论]红花根际土壤微生物的磷脂脂肪酸生物标记种类和含量丰富,代表细菌的PLFA种类和数量最多,细菌在根际土壤中占优势;代表假单胞菌的PLFA(18:1ω7c)含量较高,可能与土壤中的固氮作用及解磷过程密切相关;红花品种间PLFA种类和含量存在一定差异.     

覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响

为探讨覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响,通过磷脂脂肪酸（PLFA）方法,研究覆盖作物处理对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响。试验设置3个处理,分别为种植覆盖作物+覆盖作物刈割后留在土壤表面自然腐解（T1）、种植覆盖作物+覆盖作物刈割后从园中清除（T2）和清耕对照（CK）。结果表明,T1、T2处理土壤微生物PLFAs总量和微生物量碳、氮均显著高于CK（P<0.05）;土壤pH和碳氮比是影响猕猴桃园土壤微生物群落的主要环境因子,pH与土壤微生物PLFAs总量呈极显著正相关（P<0.01）,与细菌PLFAs量、革兰氏阴性菌PLFAs量呈显著正相关（P<0.05）,碳氮比与革兰氏阳性菌PLFAs量/革兰氏阴性菌PLFAs量呈极显著正相关（P<0.01）。研究表明,猕猴桃园种植覆盖作物改变了土壤环境因子,影响土壤微生物群落结构组成。研究可为丹江口水源涵养区果园生态管理模式的探索提供理论依据。     

有机质添加对铅污染农田土生态功能稳定性的影响研究

应用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,研究有机质的添加对受到不同程度铅污染的土壤中微生物群落的结构和多样性的影响,探讨土壤有机质含量与铅污染土壤稳定性的相关关系。结果表明:在受到重金属铅污染的土壤微生物群落中细菌占主导地位;土壤铅污染越严重、有机质含量越低,土壤微生物的多样性越低,反之多样性越高;革兰氏阴性菌和真菌与有机质含量和土壤稳定性呈显著正相关关系(P0.01)。可通过提高铅污染土壤中有机质含量来增强土壤的生态功能稳定性。     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

有机与常规种植蔬菜地土壤微生物群落特征的比较

结合有机农场土壤特性演变的长期定位研究,重点对比分析有机与常规种植蔬菜地土壤微生物群落特征的差异。结果表明:有机蔬菜地土壤微生物量,酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性及可培养真菌、放线菌菌落数显著高于常规蔬菜地。采用土壤磷脂脂肪酸(PLFA)分析法得到的有机、常规地块土壤细菌生物量分别为12.64 nmol.g-1和7.29 nmol.g-1,并且差异显著(P<0.05)。主成分分析结合R型聚类分析的结果表明,有机种植地块的土壤微生物群落特征的综合评分高于常规种植地块。     

种植转Bt基因棉花不同年限土壤PLFA指纹特征与差异

为研究连续种植转Bt基因棉花对土壤微生物群落结构的影响,从连续种植3年转基因棉花晋棉26和中棉所41大田,采集土壤样品,测定磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid,PLFA)。结果表明,不同品种和种植年限对不同生育期土壤微生物影响不同,随着种植年限和棉花残茬进入土壤生态系统,转基因棉花土壤细菌占总量的百分数有降低趋势,革兰氏阳性和阴性细菌的比例低于非转基因品种;转基因棉花土壤真菌的比例逐渐增加。说明转基因棉花连续种植可能改变土壤微生物群落结构。     

秸秆还田和耕作深度对稻田耕层土壤的影响

为了解耕作深度与秸秆还田对稻田耕层土壤酶活性和微生物群落结构的影响,2016年同时在兰溪和金华两地开展油菜秸秆还田与不同耕作深度的稻作田间试验,探讨浅耕(耕深10~12 cm)无秸秆还田、浅耕油菜秸秆还田、深耕(耕深18~20 cm)无秸秆还田和深耕油菜秸秆还田等4个处理对土壤养分含量、土壤酶活性和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)组成及土壤微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤碱解氮和有效磷等含量,但耕深和秸秆还田对土壤pH、速效钾和有机质含量均无显著影响。秸秆还田可提高稻谷产量,而耕深对稻谷产量无明显影响。与浅耕无秸秆相比,深耕或秸秆还田可提高耕层土壤磷酸酶和β-葡糖苷酶的活性,但对生物多样性香农(Shannon)指数无显著影响。秸秆还田可提高土壤磷脂脂肪酸总含量、细菌PLFA含量和真菌PLFA含量,而增加耕深会降低土壤真菌PLFA含量。秸秆还田结合适宜的耕作深度可有效提高稻田土壤养分、酶活性和微生物生物量,改善土壤肥力,进而提高水稻产量。     

水旱作物轮作田块土壤中微生物群落结构的PLFA法比较分析

轮作是一项经济和有效的控制土传病害的措施。为进一步明确轮作作用机理,采用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）谱图分析技术,分析了不同种植模式田块土壤微生物的PLFA构成特征。结果显示,水稻-棉花和水稻-玉米轮作田块中的微生物PLFA总量均高于水稻-水稻连作田块,水稻-水稻连作田块的微生物PLFA总量比连作前水稻田下降。土壤微生物群落结构比较分析结果显示,这些田块土壤中细菌占主导,真菌和放线菌含量次之,原生动物最少。但是,轮作田中每一类微生物含量均高于连作田块,细菌尤为显著。这些结果表明,不同种植模式田块土壤的微生物群落数量和种类均存在着明显差异,水稻-旱作轮作导致土壤微生物群落数量增加,种类发生改变。