江苏盐城大丰滨海滩涂典型湿地土壤细菌群落结构分析

[目的]本文旨在研究江苏盐城大丰地区碱蓬湿地、芦苇湿地、互花米草湿地、盐蒿湿地和原始光滩等5种滨海湿地生境土壤细菌群落组成结构特征,阐明不同滨海湿地生境对土壤细菌群落的调控作用及驱动机制,为滨海湿地资源合理开发与生物多样性保护提供指导意义。[方法]利用高通量测序技术对滨海湿地土壤细菌群落进行16S rRNA测序,利用微生物信息学方法对序列进行OTU(操作分类单元)聚类、物种注释、多样性指数、功能预测以及环境因子关联分析。[结果]土壤细菌群落中特有细菌OTU种类数从大到小依次为盐蒿湿地、芦苇湿地、互花米草湿地、碱蓬湿地、原始光滩地;土壤细菌群落多样性指数从高到低依次为芦苇湿地、盐蒿湿地、互花米草湿地、原始光滩地、碱蓬湿地。盐生细菌群落结构变化,一部分受到全钾(TK)与碳素耦合作用影响,另一部分受到Na~+与钠吸附比的影响。土壤中Na~+、钠吸附比(SAR)、土壤多酚氧化酶(PPO)活性、土壤碱性磷酸酶(AKP)活性、全氮(TN)等是驱动细菌群落结构变化的主要环境因子;NH~+_4-N、PPO和AKP三者形成偶联关系,共同影响土壤细菌群落的生物多样性。[结论]滨海湿地植被类型和主要环境因子在稳定土壤细菌群落结构及生物多样性方面起到关键作用。     

滨海盐碱地不同植被生物多样性及土壤水分特征研究

摘 要：对滨海盐碱地不同植物群落进行调查研究,分析区域内生物多样性、物种丰富程度、土壤水分特征及其与植被群落生态分布的相互关系。结果表明：(1)以狗尾草为优势种多种植物伴生的杂草群落演变成单一的柽柳、碱蓬群落,最后较耐盐的翅碱蓬成为群落的单优势种,物种的丰富度和多样性均显著降低。(2)随土壤深度增加,各样地土壤饱和持水量逐渐减小。在滨海盐碱地开展植物群落生物多样性与水分特征的研究,不仅可明确该区植物的分异性,同时也能摸清与其土壤水分特征的相关性,对盐碱地植被恢复具有重要的意义。 关键词：盐碱地;植被;生物多样性;土壤水分特征     

现代黄河三角洲植物群落数量分类研究

采用TWINSPAN和DCA排序方法对现代黄河三角洲植物群落进行了数量分类。TWINSPAN将研究区植被分为碱蓬群落、柽柳群落和草本群落3大类,包括12个群落类型。采用3类物种多样性指数,计算了各群落的物种丰富度、均匀度和多样性。结果表明,从碱蓬群落、柽柳群落到草本群落过渡,多样性指数和丰富度指数逐渐增加。均匀度指数在碱蓬群落和柽柳群落波动较大,而在草本群落波动较小。DCA排序结果表明,决定现代黄河三角洲植物分布类型的环境因子主要是土壤盐分和水文状况。在土壤含盐量较高区域,植物群落物种组成单一,群落结构简单;在土壤含盐量较低区域,组成群落的植物物种丰富,群落结构复杂。      

碱蓬内生菌对西瓜幼苗盐胁迫的缓解效应

为探究碱蓬内生菌提高西瓜幼苗耐盐性机理,以西瓜自交系材料HG-1和碱蓬内生菌为试材,通过盆栽方式,研究了碱蓬内生菌液对盐胁迫下西瓜根际土壤微生物群落结构、土壤酶活性、根际构型、矿质离子平衡及碳氮代谢的影响。结果表明,盐胁迫能够减少细菌、放线菌数量,增加真菌数量,降低细菌占比、增加真菌占比,而碱蓬内生菌能够增加根际土壤细菌数量和占比,降低真菌数量和占比,使微生物群落结构成为易于保持稳定和利于作物健康的细菌主导型群落。盐胁迫能够抑制根际土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的提高,而碱蓬内生菌液能够有效缓解盐胁迫对土壤酶的抑制作用,且以改良后的内生菌液效果最佳。盐胁迫能够显著抑制西瓜幼苗根系形态建成,而碱蓬内生菌液尤其是改良碱蓬内生菌液通过增加总根长、主根长、根尖数、根粗、根表面积和根总体积来缓解这一抑制作用。盐胁迫能够抑制根系对K⁺、Ca²⁺矿质元素离子的吸收,增加植株Na⁺含量,使西瓜幼苗遭受Na⁺毒害,碱蓬内生菌液尤其是改良碱蓬内生菌液能够有效增加植株对矿质元素的吸收利用,减轻离子毒害。盐胁迫能...     

不同盐碱胁迫对土壤细菌群落结构的影响

【目的】 研究盐碱胁迫对土壤细菌群落多样性及群落组成的影响。【方法】试验设置(NaCl、Na₂SO₄和Na₂CO₃+NaHCO₃)三种盐碱胁迫类型和盐(碱)度。【结果】不同盐碱胁迫对土壤细菌群落α-多样性Shannon和Simpson指数影响不大,Na₂SO₄和Na₂CO₃+NaHCO₃胁迫土壤Chao1和Ace丰富度指数显著降低。NaCl轻度盐化土壤细菌群落β-多样性与对照无明显差异,其它盐碱胁迫土壤细菌群落结构变化显著。各处理土壤细菌优势门类均为变形菌门、芽单胞菌门、放线菌门、酸杆菌门和拟杆菌门。盐碱胁迫土壤细菌的拟杆菌门、浮霉菌门增加;而放线菌门、硝化螺旋菌门减少。NaCl胁迫土壤绿弯菌门、厚壁菌门相对丰度增加,Na₂SO₄胁迫土壤芽单胞菌门、热微菌门增加,Na₂CO₃+NaHCO₃碱胁迫土壤酸杆菌门、疣微菌门增加。【结论】土壤细菌群落通过调节物种组成来适应盐碱胁迫,不同盐碱类型和盐碱度胁迫下,土壤细菌群落会形成显著差异的物种。     

黄河三角洲不同演替阶段湿地群落的土壤和植被特征

为了了解黄河三角洲不同演替阶段湿地的土壤和植被特征,用时空替代法对处于不同演替阶段的湿地群落进行了研究。结果表明：随着湿地土壤含盐量减少,土壤有机质和全氮质量分数逐渐增加,碱解氮和速效磷质量分数表现出基本一致的变化趋势。方差分析结果表明：各样地间主要养分质量分数差异显著（P〈0.05）。盐地碱蓬Suaeda salsa群落、柽柳Tamarix chinensis群落和白茅Imperata cylindrica群落建群种的重要值分别为65.47%,36.23%和34.50%,1年生草本植物的重要值分别为65.47%,30.43%和15.41%,多年生草本植物的重要值分别19.90%,33.33%和79.67%。随着演替的进展,建群种和1年生草本植物的重要值逐渐降低,多年生草本植物的重要值逐渐升高。物种丰富度和多样性指数的大小顺序都为白茅群落〉柽柳群落〉盐地碱蓬群落。因此,演替不同序列湿地的土壤和植被存在明显分异。图1表3参15     

盐城滨海湿地土壤微生物群落的季节变化特征

为探讨盐城滩涂湿地典型生境土壤微生物多样性与群落结构特征及其季节动态，选择盐城滩涂湿地淤泥质光滩、互花米草群落、藨草群落、盐地碱蓬群落、芦苇群落5种典型生境，通过16S rRNA高通量测序技术对不同季节0～<10 cm(表层)、10～<30 cm(中层)、30～60 cm(深层)的土壤微生物群落特征进行分析。研究发现，不同生境间，淤泥质光滩微生物多样性高于有植被覆盖的滩涂湿地，且土壤微生物群落结构与植物群落差异较大。不同植物群落间，互花米草群落和芦苇群落土壤微生物多样性较高，土壤微生物群落结构上，互花米草群落和藨草群落相似，芦苇群落和盐地碱蓬群落相似。不同季节间，表层土壤微生物多样性差异较大，中深层土壤差异较小。表中层土壤秋季土壤微生物多样性最高；深层土壤中，互花米草群落秋季最高，本土植物群落夏季最高。总体上，互花米草入侵改变了土壤微生物群落组成结构特征，不同季节间土壤微生物多样性的季节变化规律也与本土植物群落存在一定差异。     

条子泥围堰区土壤微生物多样性特征

为探究条子泥围堰区不同生境下土壤微生物多样性特征，选取淤泥质光滩、互花米草群落、盐地碱蓬群落、芦苇群落四种生境，分别采集0～<10 cm(表层)、10～<30 cm(中层)、30～60 cm(深层)土壤样品，分析不同生境、不同土层下微生物群落结构的差异性，并利用冗余分析研究微生物群落结构与土壤理化性质的相关关系。结果显示，生境类型影响微生物群落的多样性。淤泥质光滩微生物群落多样性高于其余3种植物群落。同一土壤层次微生物群落结构相似，但不同土壤层次间具有差异性，土壤表层与中、深层存在较大差异，中、深层土壤间相似。土壤Fe²⁺、粒度(Mz)、pH值对微生物群落结构解释率显著，分别为11.04%、2.33%、0.9%。不同生境中，影响土壤微生物群落组成与结构特征的土壤因子存在较大差异。互花米草群落土壤特有OTUs数量占总OTUs数量的比例低于芦苇群落、盐地碱蓬群落这两种本土植物群落，互花米草群落土壤中、深层的微生物丰富度低于本土植物群落，与互花米草在围堰区扩张能力下降相对应。     

盐城滩涂湿地土壤酶活性特征及其影响因素

为了探讨盐城滩涂湿地土壤酶活性特征及其影响因素,选择盐城滩涂湿地4种典型植物群落——互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)群落、藨草(Scirpus triqueter)群落、盐地碱蓬[Suaeda salsa (L.) Pall.]群落、芦苇[Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.]群落为对象,测定0~10 cm(表层)、10~30 cm(中层)、30~60 cm(深层)土层的土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,并分析其与土壤因子和地上生物量的相关性。结果表明:土壤蔗糖酶、磷酸酶活性在互花米草群落和藨草群落中较高,在碱蓬群落和芦苇群落中相对较低;过氧化氢酶活性在藨草群落中最高,在互花米草群落中最低。土壤蔗糖酶、磷酸酶活性随土壤深度增加呈递减趋势,而过氧化氢酶活性在中、深层土壤高于表层。土壤蔗糖酶活性主要受到地上生物量、土壤总氮和土壤含水量的影响;土壤磷酸酶活性主要受到土壤总氮和还原性物质总量的影响;土壤过氧化氢酶活性主要受到地上生物量、土壤容重、电导率和土壤含水量的影响。     

天津官港湿地植物群落及其种类分析

为了解天津官港森林公园湿地植物群落及其物种组成,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对湿地木本、草本、水生植物群落的结构和种类、科、属等进行了调查。结果显示,官港森林湿地共有植物29科53属56种,其中木本植物6科9属9种,草本植物17科36属38种,水生植物7科8属8种。乔灌木群落树种比较单一,主要优势种群有白蜡林、洋槐林、国槐林、火炬林、柽柳林和酸枣林,其中柽柳林和酸枣林为野生群落。草本植物群落均为野生群落,群落结构复杂,种类较多,有芦苇群落、狗尾草群落、碱蓬群落、角碱蓬群落等,其中芦苇群落占据了湿地的绝大部分,约65%,角碱蓬群落约占5%,旱生芦苇、碱蓬群落约占15%。水生植物种类较少。     

滴灌条件下不同盐生植物对盐渍化土壤的脱盐效果研究

[目的]研究滴灌条件下种植盐生植物对盐渍化土壤的脱盐效果.[方法]在滴灌条件下种植盐生植物海蓬子和盐地碱蓬.[结果]盐生植物对耕作层土壤特别是0 ～ 20 cm土壤盐分影响显著,可有效降低土壤总盐含量以及盐分离子Na+、Cl-和K+浓度,但对土壤pH值影响不明显.种植盐地碱蓬的土壤总盐量下降幅度要高于海蓬子;种植盐地碱蓬土壤Na+、K+的含量下降较明显,而种植海蓬子土壤的Cl-含量明显降低.[结论]滴灌抑盐+生物脱盐模式在改良盐渍化土壤中效果明显,盐地碱蓬可作为较理想的脱盐植物,对于盐渍化土壤的开发利用具有一定的指导意义.     

Pb2+、Zn2+、Cd2+胁迫对盐地碱蓬种子萌发的影响

为研究Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺三种重金属离子单一胁迫对盐地碱蓬种子萌发的影响,以发芽势、发芽率、发芽指数、根长、芽长和根系活力为指标测定重金属离子对盐地碱蓬种子发芽的影响。结果表明,Pb²⁺和Cd²⁺浓度的升高对盐地碱蓬种子的发芽率和发芽势均有明显抑制作用,但Zn²⁺浓度的升高仅对盐地碱蓬的发芽率有明显抑制作用。随着3种重金属离子浓度的升高,发芽指数、根长和芽长均呈不同程度下降趋势,但Pb²⁺在低浓度下对根长的抑制程度不明显。Pb²⁺胁迫和Cd²⁺胁迫下的盐地碱蓬种子根系活力均随胁迫浓度增加呈整体下降趋势;低浓度Zn²⁺胁迫对盐地碱蓬种子的根系活力反而有促进作用,从中高浓度开始对盐地碱蓬种子的根系活力产生明显抑制作用。该研究结果可以为重金属污染区域土壤的盐地碱蓬种植提供一定的参考依据。     

纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌群落结构特征

目的为探讨纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌多样性及群落结构特征,揭示土壤真菌对湿地退化演替的响应规律。方法采用Illumina高通量测序技术,以沼泽湿地为对照,研究纳帕海高原退化湿地不同退化阶段土壤真菌群落组成、结构及Alpha多样性特征及其与土壤理化性质的相关性。结果(1) 不同退化阶段土壤真菌类群组成及结构存在差异,包括子囊菌门、担子菌门、分类地位不确定真菌、壶菌门和接合菌门5个真菌门,其中子囊菌门在草甸中最多(71.11%),分类地位不确定真菌在沼泽湿地中最多(85.26%),担子菌门在沼泽化草甸中最多(26.8%),接合菌门在垦后湿地中最多(39.34%)。经聚类分析显示,沼泽化草甸和沼泽湿地真菌群落结构和组成较接近,草甸和垦后湿地真菌群落结构和组成与沼泽差异较大。湿地从沼泽湿地向沼泽化草甸、草甸和垦后湿地退化后,主要优势菌群发生变化,由分类地位不确定菌群转变为子囊菌、担子菌和接合菌;(2)土壤真菌Alpha多样性在不同退化阶段间存在差异(P < 0.05),且随着湿地退化加剧而增加,多样性指数(Chao1、Ace、Shannon)呈垦后湿地(671.43、685.84、3.93) > 草甸(522.25、534.22、3.58) > 沼泽化草甸(387.80、391.37、3.48) > 沼泽湿地(379.17、380.56、3.12)的变化趋势。Simpson指数呈垦后湿地(0.079) < 草甸(0.081) < 沼泽化草甸(0.092) < 沼泽湿地(0.107)的变化趋势;(3)RDA分析与Pearson相关性分析表明,土壤含水量、有机质、全氮、碳氮比、速效氮和pH显著影响着不同退化阶段湿地土壤真菌群落结构与多样性。结论不同退化阶段湿地土壤真菌群落结构和物种多样性具有显著差异,土壤含水量、有机质等理化因子对真菌多样性与群落结构影响较大,研究结果能为退化高原湿地保护与恢复提供数据及理论支持。      

滨海盐碱地生物改良措施在内陆盐碱地改良中的应用效果研究

为探索江苏沿海地区盐碱地的生物改良技术在内陆盐碱地改良中的应用前景，本研究以滩涂耐盐植物品种和耐盐微生物菌剂为材料，选取了包括黏壤土和沙壤土在内的4个盐碱地试验点，探索江苏沿海滩涂的改土措施在内陆地区的应用前景。结果表明，利用盐地碱蓬的生物移盐能力，4个试验点土壤可溶性盐含量显著降低，降幅为38.7%~44.10%。豆科绿肥田菁翻压腐解后，土壤养分含量得到较大提升，并在土壤改良剂的作用下，土壤容重降低，总孔隙度增加。耐盐微生物菌剂的施用有助于活化土壤并促进植物的生长。通过2年的土壤改良，试验地块实现了向日葵的生产活动。本研究表明，江苏沿海滩涂地区“碱蓬移盐、田菁改土”的改良措施，结合土壤改良剂和耐盐微生物菌剂的施用，能够有效改善内陆地区的土壤盐碱化。     

吉林省西部羊草草地土壤类型及土壤质地的微域性特征研究

[目的]为综合研究草原植被的土壤特征以及草原生态的保护与重建提供理论依据。[方法]以吉林省西部地区草原中角碱蓬群落、星星草群落、寸草苔群落、芦苇群落、羊草群落、扁杆藨草群落、圆叶碱地毛茛群落、鹅绒萎陵菜群落等8个常见＂斑块式＂植物群落以及光碱斑为研究对象,对其土壤中的可溶性盐离子及土壤机械组成进行研究。[结果]整个养草草地的土壤盐分以苏打为主,且含有一定量碱土金属碳酸盐、少量氯化物及硫酸盐。苏打成分在各个群落中体现出光碱斑〉角碱蓬群落〉星星草群落〉寸草苔群落〉芦苇群落〉羊草群落〉扁杆藨草群落〉圆叶碱地毛茛群落〉鹅绒萎陵菜群落的特点,且与土壤中可溶性盐分总量及土壤碱化度变化次序基本一致。[结论]所有土壤都有不同程度的盐碱化现象。     

碱蓬根系嗜盐耐盐真菌的分离与鉴定

为分析耐盐植物碱蓬根系真菌的组成和耐盐程度,采用常规植物组织真菌分离方法对盐碱地中生长健康的碱蓬根系进行真菌分离,将分离得到的真菌在不同NaCl浓度培养基上进行培养,检测菌株的嗜盐耐盐性,并对分离得到的嗜盐耐盐真菌进行形态学鉴定和分子生物学鉴定。结果显示:分离得到耐盐真菌40株,分别属于镰刀菌属(Fusarium sp.)、链格孢属(Alternaria sp.)、曲霉属(Aspergillus sp.)、腐霉属(Pythium sp.)等,其中,棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是没有被报道过的耐盐真菌;分离得到嗜盐真菌3株,都属于聚多曲霉(Aspergillus sydowii)。结果表明,耐盐植物碱蓬中嗜盐耐盐真菌多样性丰富。     

碱蓬属植物对根际土壤理化性质和酶活性的影响

土壤盐渍化是影响全球农作物减产的主要因素之一，而盐生植物可以在高盐环境中生长，是研究植物适应盐碱环境的优良模式物种。以东北林业大学安达市盐碱地试验基地中的碱蓬属植物(盐地碱蓬和角碱蓬)为材料，分析其土壤理化性质和相关酶活性，评价碱蓬属植物对盐碱地的改良效果。结果表明：与非根际土壤相比，植物覆盖的土壤pH和重金属离子均显著降低，且富集了更多的盐分；土壤脲酶、硝酸还原酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶的活性在根际土壤中较高，土壤含水量和pH是影响该盐碱地区土壤酶活性的主要因素。在角碱蓬根际土壤中，有机质、蔗糖酶、葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶、脱氢酶等指标显著高于盐地碱蓬根际土壤，而其它各指标差异未达到显著性，说明角碱蓬更适合用于改良盐碱地土壤。     

草地盐碱化对角果碱蓬出苗及生长的影响

探讨草地盐碱化对角果碱蓬出苗及生长的影响。试验结果表明,样地1、样地2和样地3土壤pH值及可溶性盐含量分别为10.10及0.59%、10.55及0.73%、10.58及1.14%,各样地出苗数分别为1143.13株/m2、71.25株/m2和99.59株/m2,样地1角果碱蓬平均株高为34.63cm,样地2和样地3角果碱蓬平均株高只有21.0cm和11.5cm,与样地1角果碱蓬株高差异达极显著水平,株高与土壤可溶性盐之间呈极显著负相关(R2=-0.921)。     

翅碱蓬耐盐机制研究进展

翅碱蓬是一种在我国北方广泛分布的真盐生先锋植物,是修复受污染、高盐土壤的重要植物物种,研究其耐盐机制具有重要的科学意义和生态价值。本文综述了翅碱蓬耐盐机制的研究现状,包括叶片肉质化、胞内离子区隔化、调节叶绿素含量、合成渗透调节物质、调节丙二醛含量以及提高抗氧化系统能力等,同时指出了目前尚处于空白或有待深入的领域。     

沙土灭菌对盐地碱蓬种子萌发、幼苗生长及根系形态的影响

采用沙土灭菌的方式,研究沙土灭菌对盐地碱蓬种子萌发、幼苗生长及根系形态的影响。结果表明,自然沙土中盐地碱蓬种子萌发较快,7 d萌发率达到90.5%,高于灭菌沙土;灭菌处理后,盐地碱蓬幼苗生长受到抑制,株高和叶片数低于自然沙土;种植60 d后,自然沙土中盐地碱蓬的根长、根系表面积、根系体积、根系平均直径及总根尖数均显著高于灭菌沙土。因此,土壤微生物在盐地碱蓬种子萌发、幼苗生长和根系形态发育中均发挥重要作用,是促进滨海湿地耐盐植物生长的潜在生物菌肥资源。