菌根真菌对白三叶根际团聚体稳定性、球囊霉素相关土壤蛋白和糖类物质的影响

盆栽条件下研究丛枝菌根真菌(地表球囊霉和隐类球囊霉)对白三叶生长、叶绿素含量、根际土壤水稳性团聚体粒级分布和稳定性,以及球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)和糖类物质含量的影响。结果表明,接种85 d后根系菌根侵染率为35%~75%。接种处理显著提高了地上部、地下部和植株总干物质量以及叶绿素含量,其中白三叶对隐类球囊霉的依赖性高于地表球囊霉。接种菌根真菌处理也增加了根际0.25~0.5 mm和0.5~1 mm粒径水稳性团聚体含量,降低了1~2 mm粒径水稳性团聚体含量,但没有影响2~4 mm粒径水稳性团聚体含量以及平均质量直径。菌根接种增加了白三叶根际土壤易提取GRSP、总GRSP、热水提取碳水化合物和水解碳水化合物的含量。相关性分析显示,根系菌根侵染率显著地促进GRSP的含量,GRSP主要对<1 mm粒级水稳性团聚体产生正效应,团聚体稳定性主要依赖总GRSP,不同组分的GRSP对土壤糖类物质的贡献不同。     

菌根接种对羊草根围土壤主要养分与球囊霉素含量的影响

选择锡林郭勒盟正镶白旗南部额里图牧场羊草（Leymus chinensis（Trin.）Tzvel.）典型草原的严重退化地段,补播菌根羊草和非菌根羊草,探讨菌根接种对羊草菌根共生和羊草根围土壤主要养分和球囊酶素含量的影响。结果表明,与不接种（灭菌）处理相比,接种菌根显著提高了羊草根系菌根侵染率及孢子密度。接种菌根增加了土壤有机碳、碱解氮、有效磷以及土壤易提取球囊霉素和总球囊霉素的含量,菌根对其的贡献率分别为3.77%,6.32%,3.35%,19.65%,24.24%。AM真菌、球囊霉素及土壤养分的相关性分析表明,易提取球囊霉素与有机碳和菌根侵染率呈极显著正相关,相关系数分别为0.9281,0.9165;与有效磷显著正相关,相关系数为0.8568。总球囊霉素与有机碳、菌根侵染率和孢子密度呈显著正相关,相关系数分别为0.8482,0.9026,0.8300。接种AM真菌改善了羊草根围土壤养分环境,对播种羊草的定植与生长发育可能产生重要影响。     

放牧强度对短花针茅草原球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是一种糖蛋白物质,对土壤有机碳固持和维持团聚体稳定性具有重要作用。目前,长期不同放牧强度对荒漠草原GRSP的影响尚不清晰。依托内蒙古短花针茅草原长期不同放牧强度野外实验平台,分析不同放牧强度对短花针茅草原土壤GRSP含量、有机碳含量和团聚体稳定性的影响及其相互关系,结果表明：总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量在中度放牧(1.26 mg/g)和重度放牧(1.22 mg/g)下显著低于对照(1.44 mg/g),轻度放牧(1.41 mg/g)与对照无显著差异;易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量在重度放牧下显著低于其他处理(P<0.05);冗余分析表明,土壤容重(P=0.004)、硝态氮(P=0.03)和有效磷(P=0.044)是影响GRSP含量的主要因子;EE-GRSP和T-GRSP与土壤团聚体稳定性和土壤有机碳含量之间均存在显著正相关关系(P<0.05)。综合分析表明,轻度放牧更有利于荒漠草原土壤有机碳、团聚体稳定性和GRSP的维持。     

叶面喷施易提取球囊霉素相关土壤蛋白对纽荷尔脐橙果实品质和土壤性状的影响

以纽荷尔脐橙为对象,叶面喷施静置的或离心的易提取球囊霉素相关土壤蛋白（EEG）,分析其对根系菌根发育、果实内外品质以及土壤团聚体分布、稳定性和球囊霉素含量的影响。结果表明,两种制备的EEG促进了菌根在根系和土壤中的发育,其中离心的EEG对土壤菌丝长度的促进作用突出,静置的EEG对根系菌根侵染率的促进作用明显。叶面喷施EEG也提高了果肉重和单果重以及果实纵径、可溶性固形物、葡萄糖、果糖和蔗糖含量,其中离心EEG在果肉重、硬度和葡萄糖含量上的效果高于静置EEG的效果。两种制备的EEG还提高了土壤易提取和总GRSP的含量以及1-2 mm和2-4 mm粒级的水稳性团聚体分布和团聚体稳定性。因此,EEG可作为生物刺激物改善果实品质,这与其提高菌根发育和土壤结构有关。     

不同种植年限苜蓿地球囊霉素相关土壤蛋白含量及其影响因素

球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是丛枝菌根真菌(AMF)分泌的一种糖蛋白,有利于土壤团聚体形成。本研究借助于黄土高原半干旱区的长期定位试验,以不同建植年限(L₂₀₁₉、L₂₀₁₂、L₂₀₀₃)紫花苜蓿(Medicago sativa)草地为研究对象,玉米(Zea mays)田为对照,研究GRSP含量的主要调控因子及其与土壤有机碳和团聚体结构特征的关系。结果表明,随苜蓿种植年限增加,AMF丰度(侵染率、菌丝密度)和GRSP含量显著提高(P <0.05),线性回归分析结果表明,总提取球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量与土壤有机碳和微生物生物量碳之间显著正相关(P <0.05),而易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)和总提取球囊霉素土壤蛋白含量均与水稳性团粒特征平均重量直径(MWD)和大于0.25 mm的团聚体含量(R_0.25)之间显著正相关(P <0.05),冗余分析(RDA)结果表明,影响土壤AMF丰度和GRSP含量的主要环境因子是土壤速效磷(P=0.002)和微生物量...     

紫色土丘陵坡地5种土地利用方式土壤腐殖物质特征比较

以衡阳紫色土的天然草地（Natural grassland,NG）、人工草地（Tame grassland,TG）、灌草地（Frutex and grassland,FG）、灌丛地（Frutex,FX）和乔灌地（Arbor and frutex,AF）5种土地利用方式的土壤为研究对象,分析5种土地利用方式土壤的腐殖物质（Humic substance,HS）组成和性质,并探讨与土壤理化性质之间的关系。研究发现：FG的腐殖物质含量最高,其次为TG,NG最低;土壤腐殖物质总碳（Total carbon,T-C）以胡敏素碳（Humin carbon,Hu-C）含量最高,胡敏酸碳（Humic acid carbon,HA-C）含量最低;TG与FG的胡敏酸碳/富里酸碳[Humic acid carbon/Fulvic acid carbon,（HA-C）/（FA-C）]含量最高,NG最低,TG,FG,FX与AF 0~20 cm土层的（HA-C）/（FA-C）含量显著高于20~40 cm土层（P<0.05）;5种土地利用方式的HS,HA-C,富里酸碳,Hu-C,土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）,碱解氮（Alkali-hydrolyzable nitrogen,AN）与速效磷（Available phosphorus,AP）两两间呈显著或极显著正相关关系（P<0.05或P<0.01）,土壤pH值与HS,HA-C,FA-C,Hu-C,SOC,AN,AP呈显著负相关关系（P<0.05）。研究结果表明,NG的HS组分含量较低,土质较差,而TG,FG的HS含量较高,土质较好,建议将NG开发成TG与FG土地利用方式,以提高土壤肥力。     

丛枝菌根真菌和高羊茅对压实土壤的改良效应

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在改善土壤肥力、调控根围土壤微生物群落和修复退化土壤的作用备受关注。近年来,由于城市建设与旅游业的发展,特别是城郊流动人口增加,对城郊土地产生一定土壤压实作用,进而影响城郊园林植被的生长与景观状况。为探究不同AMF和高羊茅组合对压实土壤的改良作用,设土壤不同容重1.2、1.3、1.4、1.5 g·cm^-3下,以AMF摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)分别单接种和共同双接种,进行温室盆栽试验。结果表明,1.5 g·cm^-3土壤容重下,共同接种F. mosseae+R. intraradices处理的土壤含水量比对照提高38%,土壤孔隙度提高9%,土壤pH下降7.6%,土壤容重下降9%;真菌增加166%,细菌增加64%,放线菌增加127%;速效钾含量增加123%,速效磷含量增加176%;土壤中蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性显著高于单接种处理和不接种对照;与不接种对照相比,蔗糖酶活性提高271%,脲酶活性提高249%,过氧化氢酶活性提高98%,多酚氧化酶活性提高268%;易提球囊霉素相关土壤蛋白含量和总球囊霉素相关土壤蛋白含量分别是不接种对照的3.4和3.8倍。结果表明,本试验条件下共同双接种F. mosseae+R. intraradices+高羊茅组合在改善土壤理化性质、根围微生物群落和养分有效性,以及提高土壤酶活性和球囊霉素含量等改良压实土壤方面的效果最大。研究结果不仅丰富了生物共生学的知识和内容,而且在改良城郊园林植被土壤中具有较大的应用潜力和价值。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复模式对土壤微生物量及酶活性的影响

采用经典统计和通径分析,研究衡阳紫色土丘陵坡地4种植被恢复模式[草本（GS）、灌草（FG）、灌丛（FX）和乔灌（AF）]表层（0～15 cm）土壤微生物量与酶活性变化特征,探讨其与理化因子的关系。结果表明：在4种模式中,土壤微生物量以灌草模式最高（P<0.05）,草本模式最低（P<0.05）;脲酶活性以草本模式最高（P<0.05）,乔灌模式最低（P<0.05）,碱性磷酸酶活性以乔灌模式最高（P<0.05）,草本模式最低（P<0.05）,蔗糖酶活性以灌丛模式最高（P<0.05）,乔灌模式最低（P<0.05）。通径分析表明,土壤微生物量的直接和主要影响因素为土壤有机碳;蔗糖酶的主要影响因素为土壤有机碳和土壤微生物量碳,而从总效应来看,各因素对蔗糖酶活性的影响较小;脲酶和碱性磷酸酶活性的主要影响因素为全氮,但全氮对脲酶活性表现为强烈的负效应,而对碱性磷酸酶活性表现为强烈的正效应。土壤微生物量以及脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性的剩余通径系数均较大,说明有其他因素对其具有影响。     

混合接种摩西球囊霉和根瘤菌对紫花苜蓿耐碱能力的影响

紫花苜蓿是多年生优质豆科牧草,对改善生态环境和农牧作物结构调整有重要作用。然而,土地盐碱化严重影响苜蓿正常的生长发育。丛枝菌根真菌(AMF)和根瘤菌是土壤中较为常见的共生菌,可与紫花苜蓿等豆科植物共生,并能与苜蓿形成AMF-苜蓿-根瘤菌共生系统。本研究利用摩西球囊霉菌和中华根瘤菌单接种、混合接种紫花苜蓿,比较单接种和混接种对其耐碱能力的影响。结果表明:在正常情况下,单接种和混合接种与未接种(NI)相比生长量均有所提高,主要表现在叶绿素含量更高,植株的根长、株高相对较大,分枝数较多,生长更加茂密。碱胁迫处理后,各组植株生长均受到不同程度的抑制,而混合接菌组则表现出更高的耐碱性,与NI组相比,主要表现在有较低的MDA含量和相对电导率,有较高的细胞相对含水量, 并且表现出较高的抗氧化酶的活性(SOD、POD、CAT)。综合以上指标分析,单接种和混合接种均能提高植株的渗透调节能力和抗氧化能力,降低细胞膜的损伤,但混合接种的效果更佳。     

黄土高原丘陵沟壑区轮作休耕模式下5种土地利用方式土壤剖面水分分布特征

为探究黄土高原丘陵沟壑区轮作休耕制度土壤剖面水分分布特征,选取覆膜玉米地(YMD)、休耕2年地(XGA)、休耕4年地(XGB)、荒草地(HCD)、紫花苜蓿地(MXD) 5种土地利用方式,对土壤剖面0~200 cm土层土壤水分进行测定分析。结果表明:1)除HCD与MXD土壤含水量在0~20 cm土层之间差异不显著(P>0.05),YMD、XGA、XGB、HCD、MXD各土层土壤含水量均存在显著差异(P<0.05),其中,YMD土壤含水量(0~200 cm土层平均值为20.28%)最高,分别是XGA的1.38倍、XGB的1.40倍、HCD的1.94倍、MXD的2.91倍。2)YMD土壤水分随土层深度增加呈“双峰型”变化,HCD和MXD呈先减少后基本稳定的变化趋势,XGA、XGB呈先增大后减少再基本稳定的变化趋势。3)XGA和MXD各土层土壤水分变异程度均为中等变异,HCD各土层土壤水分变异程度为弱变异;YMD除了80~100 cm和180~200 cm土层为弱变异,其余各土层均为中等变异;XGB 在0~180 cm土层土壤水分变异程度为中等变异,180~200 cm土层土壤水分变异程度为强变异;土壤剖面(0~200 cm)水分变异系数(平均值)排序为:XGB(40.75)>XGA(38.02)>MXD(30.91)>YMD(27.06)>HCD(4.12)。4)YMD、XGA、XGB、MXD土壤水分利用土层均为0~40 cm土层,而HCD为0~20 cm土层;YMD和MXD土壤水分利用层和调节层完全相同,分别为40~120 cm和120~200 cm土层;XGA、XGB、HCD土壤水分利用层和调节层分别为40~160 cm、40~180 cm、20~40 cm和160~200 cm、180~200 cm、40~200 cm土层。轮作休耕模式对土壤剖面水分差异性、空间分布、变异性和层次划分产生重要影响,覆膜玉米地土壤水分条件最好,研究结论可为黄土高原丘陵沟壑区土地利用方式优化配置和轮作休耕模式结构调整提供理论依据。     

衡阳紫色土丘陵坡地5种生态恢复模式的效果比较

为明确衡阳紫色土丘陵坡地适宜的生态恢复模式,本试验对比分析了衡阳紫色土地区草地（白花草木樨（Melilotus albus）-猪屎豆（Crotalaria pallid））、灌草（紫穗槐（Amorpha fruticosa）+白花草木樨）、灌丛（沙地柏（Sabina vulgaris）-马桑（Coriaria nepalensis））、乔灌（枫香（Liquidamdar formosana）+紫穗槐）与自然恢复模式下的土壤养分和植物群落结构。结果表明：恢复20年后,自然恢复、草地、灌草、灌丛与乔灌模式下出现的植物种类分别为8,17,16,20,13种,自然恢复模式以一年生草本植物为主,草地、灌草、灌丛与乔灌模式则以人工种植的植物为主,各恢复模式主要伴生种为狗牙根（Cynodon dactylon）,马兰（Kalimeris indica）,鬼针草（Bidens pilosa）,狗肝菜（Disliptera chinensis）,铁苋菜（Acalypha australis）以及酢浆草（Oxalis corniculata）等;灌草模式的Shannon多样性指数最高,Pielou均匀度指数最大,土壤全氮、有机质含量较高;基于土壤养分、pH值、物种多样性指数共11项指标的4个主成分变量（累计贡献率达90.5%）综合评价得出,灌草模式即紫穗槐（Amorpha fruticosa）+白花草木樨的恢复效果较好,具有较高推广价值。     

土壤因子对黄土丘陵区不同利用方式土地丛植菌根真菌多样性的影响

丛枝菌根多样性是土壤生态系统生物多样性的重要组分之一。本研究对豫西黄土丘陵区柠条（Caragana korshinskii）林、刺槐（Robinia pseudoacacia）林、苹果（Malus pumila Mill）园和撂荒地的地表植被、土壤养分及AM真菌多样性进行了测定分析,结果表明,该区共鉴出AM真菌6属31种,球囊霉属（Glomus）为各样地的优势属,地球囊霉（G.geosporum）和摩西球囊霉（G.mosseae）为各样地的优势种。与苹果园地相比,柠条林地、刺槐林地和撂荒地土壤AM真菌的孢子密度分别提高49.49%,39.62%和91.42%（P<0.05）;种丰度分别提高54.10%,68.85%和90.98%（P<0.05）;多样性指数分别提高36.54%,30.77%和53.85%（P<0.05）。AM真菌物种多样性指数与pH和速效磷含量显著负相关（P<0.05）,与有机碳和速效氮含量显著正相关（P<0.05）。土壤养分因子对AM真菌多样性的影响顺序为：速效磷 > pH > 速效氮 > 有机碳 > 全氮 > 全钾 > 全磷。土壤AM真菌多样性受宿主植物多样性和土壤养分因子综合影响。     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤质量评价

本文以典型的衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段为研究对象,采用空间序列代替时间序列方法,选用立地条件基本相似草坡（grassplot, GT）群落、灌草（frutex and grassplot, FG）群落、灌丛（frutex, FX）群落和乔灌（arbor and frutex, AF）群落为研究对象,采用土壤质量综合指数的研究方法探讨植被恢复对土壤质量的影响。结果表明：随着植被恢复进行,土壤质量得到明显改善（P<0.05）;随着土层深度的增加,土壤的改良效果明显降低（P<0.05）;不同植被恢复阶段的土壤质量的综合指数为乔灌群落（0.528） > 灌丛群落（0.522） > 灌草群落（0.485） > 草坡群落（0.482）。研究表明：植被恢复改善了衡阳紫色土丘陵坡地的土壤质量。     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤可矿化碳库特征

本研究采用空间序列代替时间序列方法,研究衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复过程0～10、10～20与20～40 cm土层土壤可矿化碳库特征。结果表明：恢复过程中土壤有机碳含量、可矿化碳含量和矿化速率随土层加深而减少,随恢复进程而增加;矿化率随恢复进程增加,随土层加深先减后增再分布均匀;累积矿化排放量及其速率随恢复进程增加,其速率随培养时间延长而减小;qCO₂值随恢复进程和土层加深而递减;土壤可矿化碳含量与凋落物现存量、质量损失率的相关系数r分别为—0.698^*和0.915^**（^*P<0.05,^**P<0.01）。研究表明,随着植被恢复进行,土壤生境由早期干扰强烈转向中后期日趋稳定,土壤固碳能力由早期差、潜力大转向中后期强、潜力小。     

菌根真菌和根瘤菌接种对紫花苜蓿和无芒雀麦混播牧草生物量的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）和根瘤菌是自然界存在的两类重要的共生微生物,分别能与宿主植物形成丛枝菌根和根瘤的共生体系,对宿主植物的生长具有重要影响。本研究通过建立丛枝菌根真菌-禾本科牧草和丛枝菌根真菌-豆科牧草-根瘤菌的共生体,研究AMF和根瘤菌接种对混播中紫花苜蓿（Medicago sativa）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）生长的影响。结果表明：与CK相比,单独接种根瘤菌处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了65.42%和53.41%,地下单株生物量提高了96.66%和114.42%。单独接种AMF处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了35.33%和23.20%,地下单株生物量提高了40.00%和46.45%。而AMF和根瘤菌双接种处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了105.66%和185.64%,地下单株生物量分别提高了167%和121%。综上所述,AMF和根瘤菌双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用具有协同效应。     

贵州省不同土地利用方式对土壤理化性质及其有效性的影响

为探明生态脆弱区土地利用方式对土壤性质的影响,以喀斯特山区林地、草地、经果林和农田为研究对象,对比分析了中国西南山区4种典型土地利用方式下的土壤性质。结果表明：研究区不同土地利用方式对土壤容重、孔隙度、毛管持水力等物理性质影响不显著,经果林与其他3种土地利用方式相比显著降低了土壤pH。林地土壤有机质和有效氮含量显著高于其他3种土地利用方式,农田中有效磷、草地中有效钾含量在4种土地利用方式中均为最低。不同土地利用方式改变了研究区土壤微量元素特征,整个研究区土壤有效锌及硼、林地中的有效铜、农田中的有效铜及钼的丰度处于低水平,不能满足植物生长发育需要。通过土壤养分有效性综合评价指数得出,研究区4种土地利用方式下土壤质量顺序为草地>林地>经果林>农田,建议喀斯特山区大力开展退耕还草工程,以实现土地资源的可持续发展。     

紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物生物量碳与水溶性有机碳变化特征

为了研究湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物生物量碳（SMBC）与水溶性有机碳（SWSOC）的变化特征。采用空间序列代替时间序列的方法,选用立地条件基本相似的草坡阶段（GT）、草灌阶段（MT）、灌丛阶段（FX）、灌乔阶段（FA）、乔木阶段（AR）和顶极阶段（TV）,通过调查取样和试验分析,对不同恢复阶段的0~10,10~20和20~40 cm土层土壤的SMBC、土壤微生物熵（SMQ）、SWSOC、水溶性有机碳与土壤有机碳的比值（SWSOC/SOC）、土壤基础呼吸（SBR）的变化规律以及他们与土壤理化性质的关系进行了研究。结果表明：SMBC和SBR随着土层深度的增加而减小,随着恢复的进行而增加;SMQ随着土层深度的增加和恢复进行而增加;在不同的恢复阶段,SWSOC均随着土层深度的增加而减小,在0~10 cm土层,SWSOC随着恢复的进行而增加,在10~20和20~40 cm土层,SWSOC随着恢复的进行先增后减;SWSOC/SOC随着土层深度的增加而增加,随着恢复的进行而减小;SMBC,SMQ,SWSOC,SBR均与土壤理化性质存在密切的相关性。研究表明,植被恢复有利于土壤质量的提高和土壤有机碳库的累积。     

北方农牧交错区土地利用覆盖变化对大型土壤动物群落结构的影响

在北方农牧交错区东段科尔沁沙地选择草地、沙地、农田和林地4种土地利用覆盖类型,采用手拣法调查不同类型样地大型土壤动物群落特征,分析土地利用覆盖变化对大型土壤动物群落的作用及其影响因素.结果表明:4种土地类型生境共获得10目27科43个类群,其中拟步甲科(Tenebrionidae)、鳃金龟科(Melolonthidae)幼虫和蚁科(Formicidae)为优势类群,个体数占总个体数的41.79％.草地开垦为农田或过度放牧沙化后土壤容重增加且碱性增强,土壤养分损失,而流动沙地种植人工灌木林后可在一定程度上降低土壤容重并增加土壤水分,增强生境的异质性.草地沙化后直接影响优势类群鳃金龟科幼虫和蚁科的个体数分布,显著降低了大型土壤动物多样性;大型土壤动物个体数、类群数和Shannon指数在沙地生境显著低于草地生境;流动沙地人工种植灌木林后可增加拟步甲科个体数的分布并提高大型土壤动物群落的多样性;但草地开垦为农田对大型土壤动物多样性的影响相对较低.因此,对草地进行围栏封育、防治土壤沙化以及流动沙地人工种植灌木林等退耕还林还草措施均可改善土壤环境,保护和维持大型土壤动物多样性,有利于农牧交错区生态系统的有效恢复和保护.