引黄灌区不同种植年限紫花苜蓿土壤养分与细菌群落特征研究

以宁夏引黄灌区种植年限为1～6年(2012-2017年)的紫花苜蓿地土壤为研究对象,采用16S rRNA扩增子测序技术对细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究,分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明:不同种植年限苜蓿地土壤中共检测出细菌约40个门、78个纲、151个目、275个科和416个属;在门水平下细菌的优势门类为变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,共占细菌总数的68%;随种植年限的增加,细菌菌群丰度和多样性变化表现为1 yr>5 yr>3 yr>4 yr>2 yr>6 yr;土壤pH、有机碳、全氮和碱解氮呈先降低后增大的变化趋势,且都在第5年时达到最大,与细菌群落组成变化规律基本保持一致。Spearman相关性分析结果表明,有机碳、全氮和碱解氮对细菌群落组成具有显著影响(P<0.05)。     

黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤细菌群落特征与生态功能预测

依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以农田土壤为对照,不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用细菌16S rRNA高通量测序技术探究以上3种土壤细菌群落分布格局与演替特征,并借助冗余分析等方法探讨土壤理化性质与细菌群落结构和多样性的关系,最后利用PICRUSt方法预测...     

不同种植年限紫花苜蓿田土壤理化性质和酶活性研究

为了帮助苜蓿田经营者判断处于潜在退化危险的土地,给出潜在问题和潜在机遇的早期预警,试验对松嫩平原紫花苜蓿田土壤酶活性、土壤理化性质的动态变化进行初步评价。结果表明:在松嫩平原西部干旱地区,不同种植年限紫花苜蓿田土壤理化性质在紫花苜蓿种植第9年时是个转折点,其中土壤p H值、全磷含量、全钾含量、速效磷含量随种植年限的增加呈先升后降的趋势,其中全磷和速效磷高峰值在第6年出现,p H值和全钾均在第9年达到最高,但是全钾在第6年和第9年间差异不显著(P0.05),之后趋于平稳;土壤含水量、全碳含量、全氮含量、速效氮含量、速效钾含量随年份的延长整体呈先降后升的趋势,并且均在9年时达到最低,与其他各年份差异显著(P0.05)。纤维素酶活性与可溶性氮含量呈极显著正相关(P0.01),而与其他理化性质不相关;转化酶与各理化性质均不相关;脲酶活性与全碳含量和速效氮含量呈极显著正相关(P0.01),与全钾呈显著负相关(P0.05);过氧化氢酶活性与土壤p H值呈显著负相关(P0.05),与全磷呈显著正相关(P0.05)。说明在松嫩平原西部干旱地区紫花苜蓿种植9年时可作为评价紫花苜蓿潜在退化的临界时期。     

青海省环湖地区不同种植年限紫花苜蓿土壤质量初探

为了进一步研究苜蓿生长与土壤理化性状及土壤中各种营养元素的消长规律,试验以生长在海拔3 000 m以上的青海省刚察县三角城种羊场(环青海湖地区)不同生长年限的紫花苜蓿地土壤为研究材料,对2年生、3年生紫花苜蓿地和对照样地(禾本科)土壤分层(0～≤15 cm,>15～≤30 cm,>30～≤45 cm)取样,分析土样中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量及pH值的变化。结果表明:紫花苜蓿种植年限长短对土壤理化性质影响不同,总体表现是3年生紫花苜蓿对土壤理化性质影响较大;在垂直分布上,2年生、3年生紫花苜蓿地在未施任何肥料的情况下,土壤中全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾的含量均比对照样地高,有机质整体含量比对照样地低;紫花苜蓿地表0～≤15 cm土壤pH值与对照样地相比无明显差异,>30～≤45 cm有明显差异但变化无规律。     

不同种植年限桑树根际土壤真菌群落多样性研究

为探究林木根际土壤真菌群落的演变规律,按照空间换时间法,基于Illumina高通量测序分析研究大时间跨度下不同栽植年限(10 a、80 a和200 a)桑树根际土壤真菌群落的组成变化情况。结果表明,10 a、80 a和200 a树龄桑树根际土壤真菌共有的门为9个,各树龄桑树根际土壤中优势菌门相同,但相对丰度存在差异,第1优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),其次是担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota);前5优势菌属均为杯盘菌属(Ciboria)、被孢霉属(Mortierella)、土球酵母属(Solicoccozyma)、镰刀菌属(Fusarium)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus),随着树龄的升高,土球酵母属的相对丰度增加,镰刀菌属和杯盘菌属的相对丰度先升高后降低,被孢霉属的相对丰度降低。对优势菌属影响最大的是土壤氯离子含量,其次是速效磷含量、有机质含量、速效钾含量、碱解氮含量、全盐量和钠离子含量。栽植年限的增长提高了桑树根际土壤真菌的相对丰度和均匀度,改变了桑树根际土壤真菌的群落组成,减少了子囊菌门真菌的积累。     

不同种植年限紫花苜蓿人工草地土壤有机碳及土壤酶活性垂直分布特征

通过测定土壤容重、土壤有机碳含量和土壤酶活性,探讨了不同种植年限(1,3,4,5和8年)紫花苜蓿人工草地剖面土壤有机碳含量、土壤碳密度及土壤酶活性的垂直分布差异。结果表明,1)1~8年0~100 cm土壤平均SOC含量分别为4.519,4.865,5.120,5.348和3.334 g/kg,各土壤剖面SOC含量主要集中在0~40 cm深度内,分别占0~100 cm土壤有机碳含量的69.7%,65.8%,73.8%,70.0%和67.2%,SOC含量自40 cm以下急剧下降。2) 1~8年0~100 cm土壤平均SOC密度分别为1.148,1.217,1.231,1.398和0.840 kg/m²,表层0~40 cm约占54.8%~61.8%;0~100 cm SOC含量及其密度均以种植5年苜蓿地最高,依次为8年(19.9 g/kg和5.04 kg/m²)<1年(27.7 g/kg和6.77 kg/m²)<3年(29.7 g/kg和7.26 kg/m²)<4年(30.4 g/kg和7.38 kg/m²)<5年(32.2 g/kg和8.53 kg/m²)。3)3种土壤酶活性都随着土层加深和种植年限的增加而降低,土壤表层(0~10 cm)及次表层(10~20 cm)酶活性显著降低,土壤酶活性主要集中在0~20 cm深度内,表现出表聚性。     

祁连山不同类型草地土壤细菌群落特征研究

祁连山是我国西部重要的生态屏障,拥有大量的草地资源。研究草地土壤细菌群落组成及其与土壤环境因子间的关系,可对维持草地生态及了解祁连山土壤细菌群落组成提供一定的数据基础。采用高通量测序技术检测并分析了祁连山默勒镇3种类型草地 （高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸）0~10 cm土壤细菌群落结构及多样性,并对上述土壤细菌群落与土壤理化因子的相关性进行了系统的研究。结果表明：1）沼泽化草甸土壤全氮、全磷、有机质碳、含水量和硝态氮显著高于高寒草甸和人工草地（P<0.05）。2）3地共测得有效序列1022446条,以97%的一致性将序列聚类,高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸OTU聚类均值分别是4917、5233、5075条。3）Shannon和Simpson多样性指数3地间差异不显著,Chao1指数表现为人工草地>高寒草甸>沼泽化草甸（P<0.05）。4）在门水平上,3地均以变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门为主要类群;在属水平上,表现出不同类型草地细菌富集类型不同。5）有机质碳、全磷、土壤含水量与土壤细菌群落的组成表现出极显著相关（P<0.01）。综上,祁连山地区小生境内3种草地土壤微生物群落存在差异,有机质碳、全磷、土壤含水量是影响群落的主要驱动因子。     

不同生长年限紫花苜蓿吸钾特征研究

2007年以播种当年、生长第2、3、4、6年紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为试验对象,采用田间试验和实验室研究相结合的方法,对不同生长年限紫花苜蓿的吸钾特征进行研究,旨在为苜蓿钾素(K)养分管理提供理论依据.结果表明:紫花苜蓿地上部分K含量总体随着生长年限增加而降低,尤以第1茬最为明显;各生长年限苜蓿第4茬K含量明显低于前3茬;根系K含量随生长年限增加而升高,根系K积累量逐年增加;随着生长年限的延长,苜蓿地各土层土壤速效K和全K含量总体呈下降趋势,且降幅逐渐减小;在0~0cm土层内,不同生长年限紫花苜蓿地土壤速效K和全K含量均随土层深度增加呈先降后升的变化趋势,20~30cm土层K含量相对较低;苜蓿追施K肥应充分考虑第4茬苜蓿对K的需求和20~30cm土层K含量较低的特点.     

宁夏引黄灌区种植不同苜蓿品种对土壤速效养分的影响

对宁夏引黄灌区8个苜蓿品种种植5年后的土壤有效养分和有机质变化特征进行研究,结果表明:8个苜蓿品种种植5年后土壤碱解氮和有机质含量在20~60cm土层差异显著;有效磷和速效钾含量仅在表层土壤存在显著差异。所有苜蓿品种的土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量均随土层深度的增加显著降低,且有效磷存在明显的"表聚"现象。长期种植苜蓿提高了土壤中的有机质含量,但降低碱解氮、有效磷和速效钾含量,其中速效钾降幅最大。速效钾变化量与苜蓿干草产量呈显著负相关,是影响苜蓿产量的主要影响因素。因此,在宁夏引黄灌区种植苜蓿要根据苜蓿品种、土壤养分变化进行科学合理的施肥,尤其要注重增加钾肥的使用。     

黄土高原不同种植年限紫花苜蓿根系分泌物GC-MS分析

为研究不同种植年限（1年、10年、20年、30年）紫花苜蓿‘中苜一号’根系分泌物的组分,分别以不同极性的浸提剂（乙酸乙酯、二氯甲烷）浸提其根际土壤,最终借助GC-MS气质联用技术分析其根系分泌物的化学组分。结果表明：苜蓿的根系分泌物主要含有烷烃类、酯类、醇类、酸类、酚类、酮类、醚类化合物,其中以烷烃类所占比重最大,占到75%以上,多数为直链烷烃,但也包括少数的支链烷烃和环烷烃。在二氯甲烷提取结果中种植10年、20年、30年的苜蓿根系分泌物以二十一烷、三十六烷、四十烷所占的比例较大,在种植1年的苜蓿分泌物中又以邻苯二甲酸二乙酯、1.54-二溴五十四烷、二十烷、三十六烷、二十一烷等所占比例较大。乙酸乙酯提取结果显示,在四种年限的提取结果中二十一烷的相对含量比例较大,分别占8.82%、11.5%、17.85%、25.69%,但相较于二氯甲烷结果,它提取到的物质种类相对较少。     

不同沼液施用量对土壤养分和土壤细菌群落结构的影响

在四川省农业科学院农业资源与环境研究所洪雅基地,通过设置5个施肥处理水平：不施肥(NF)、300 kg/hm²化肥(CF)、225 kg/hm²化肥+75 t/hm²沼液(沼液替代25%化肥,QBS)、300 t/hm²沼液(沼液代替全部化肥,WBS)、600 t/hm²沼液(只施2倍沼液,DBS)和1个大田试验：450～750 t/hm²沼液(LSP),运用土壤养分测定方法和Illumina技术进行16S扩增子高通量测序,阐明土壤养分和微生物群落代谢与沼液还田量的相关关系。结果表明：QBS处理对土壤养分无显著影响,WBS处理可显著提高土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,DBS处理显著增加了有机质、全氮、有效磷和速效钾含量。此外,不同沼液施用量对土壤细菌群落结构的影响不同,在门和属分类水平上,分别测得优势类群为变形菌门和鞘氨醇单胞菌属。通过土壤细菌群落Alpha指数分析,WBS处理的土壤中细菌的丰富度和多样性最高,但与CF差异不显著;不同的土壤细菌...     

黄土丘陵区不同退耕年限草地群落特征及其土壤水分养分效应

采用空间代替时间以及对比分析的方法,根据黄土丘陵区8个退耕年限序列(1~35年)的退耕地的采样数据进行分析,研究在植被恢复过程中,随着退耕年限变化,植被更新与土壤水分养分之间的互动效应。结果表明, 1)黄土丘陵区在退耕35年期间,随着退耕年限的增加,总物种数呈减少-增加-减少-增加的趋势。Margalef指数、Shannon-Wiener指数变化趋势为先增加-减小-增大,而Pielou均匀度指数相反。 2)群落地上地下生物量随退耕年限增大而增大,呈显著正相关关系(P<0.05)。 3)随着退耕年限增加,土壤养分(除速效K外)含量先减少后增加,而土壤速效K含量呈一直下降趋势,土壤水分含量在20~50 cm、50~80 cm、80~100 cm处先增加后减少,在0~20 cm处相反。 4)植被特征指数(除Pielou外)与有机质、全N、全P呈显著正相关,而与土壤养分速效K呈正相关,关系不显著。Pielou指数与土壤养分呈正相关关系,但不显著。     

黄土高原不同种植年限苜蓿地土壤温室气体排放特征

紫花苜蓿(Medicago sativa)作为黄土高原退耕还林主要草种,其种植面积日益扩大。本研究依托布设在黄土高原雨养农业区不同种植年限的苜蓿栽培试验,分析不同种植年限苜蓿草地(14、12、5 a)土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放特征的影响,同时从土壤温度、含水量及酶活性的角度探究不同种植年限苜蓿对以上温室气体的影响机制。结果表明,黄土高原苜蓿地为CO_2和N_2O的排放源,CH_4的吸收汇;在测定期内CO_2排放速率表现为6月最高,1月最低;N_2O排放速率表现为7月最高,12月最低;CH_4吸收速率表现为7月最高,3月最低。CO_2累计排放量表现为5 a 14 a 12 a,5 a苜蓿地较12 a苜蓿地和14 a苜蓿地分别显著增加16.60%、13.01%(P 0.05);N_2O累计排放量表现为14 a 12 a 5 a,不同处理间差异不显著(P 0.05);CH_4累计吸收量表现为5 a 12 a 14 a,各处理间差异显著。分析综合增温潜势发现5 a苜蓿地增温潜势显著高于12 a和14 a苜蓿地。逐步回归分析表明,CO_2排放通量主要影响因素为土壤温度和水分(R~2=0.870),N_2O排放通量主要影响因素为土壤温度(R~2=0.930),CH_4排放通量主要影响因素为土壤温度和脲酶含量(R~2=0.962)。     

不同补播年限下河南县高寒草甸地上生物量、群落多样性与土壤养分特征的相关性研究

本试验以河南县高寒草甸草地类型为研究对象,研究不同补播年限下高寒草甸地上生物量、植物群落多样性与土壤养分特征的相关性。结果表明:高寒草甸补播禾本科植物可有效增加草地地上生物量,提高群落物种数和丰富度指数。同时也表明土壤水分成为本区域限制植物生长的主导因素,土壤全氮、全磷含量次之。研究结果可为高寒草甸退化草地科学改良及草地合理利用提供数据参考。     

安太堡露天矿不同复垦年限苜蓿地土壤养分化学计量特征

对山西安太堡露天矿排土场不同复垦年限苜蓿地（3年、8年、20年）,自然恢复地和耕地不同深度土壤总有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）及其化学计量比进行分析,结果表明：土壤C、N随复垦年限延长递增,P相对稳定;耕地和20年苜蓿地,C、N随土层深度增加递减。20年苜蓿地0～10 cm土壤C、N分别较耕地提高30.1%和28.8%;0～40 cm与耕地接近,说明复垦能提高,特别是提高表层土壤C、N质量分数。C∶P,N∶P随复垦年限增加而上升,C∶N呈先增加、后降低的趋势;20年苜蓿地0～40 cm土壤C∶N,C∶P,N∶P均与耕地接近。土壤C和N极显著相关,C∶P,N∶P与C、N极显著相关,C∶N与C、N相关性不显著,说明C∶P,N∶P分别由碳、氮控制,C∶N受碳、氮共同控制,生物措施对复垦土壤C、N的提升作用比P明显。     

不同种植年限苜蓿地土壤理化性状

本研究分析了半干旱区不同种植年限苜蓿(Medicago sativa)地土壤理化性状。结果表明,随着苜蓿种植年限的增加,0-100 cm土层土壤容重出现不规律的波动,苜蓿地土壤容重值整体偏大;土壤有机质随种植年限的增加而增大,随土层深度增加而显著减小(P<0.01),并且在种植5年的苜蓿地中提高最明显,在种植8年的苜蓿地中最低。各年限苜蓿地均表现出土壤有机质的“表聚性”。在一定的种植年限范围内,种植苜蓿对土壤有机质具有累积作用;土壤全氮含量随苜蓿种植年限的增长表现为先增大后减小的趋势,随土层深度的加深而逐渐减小,种植苜蓿4年时土壤全氮含量最大,8年时苜蓿地土壤全氮含量最低,并且土壤全氮含量主要集中于0-40 cm土层,全氮显著累积作用于表层土壤;土壤硝态氮随着苜蓿种植年限的增加而先增加后减小,随着土层的加深而逐渐降低,表层土壤对土壤硝态氮有累积作用,并且与苜蓿种植时间长短有显著相关性(P<0.05)。而铵态氮含量在剖面上变化不大,与苜蓿生长年限没有显著相关性(P>0.05)。今后需从栽培苜蓿草地的管理措施上深入探讨栽培苜蓿地的最佳种植和利用年限。     

黄土高原不同种植年限苜蓿草地土壤与植物化学计量特征

为探讨植被种植过程中土壤–植被生态系统养分动态变化规律,本研究以黄土高原多年生紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,分析了不同生长年限(种植1、10、20和30年)苜蓿草地土壤与植物养分含量变化及生态化学计量学特征。结果显示,1)土壤有机C和全N含量随种植年限的增加呈先增大后减小的趋势;在0–200 cm土层中,土壤C和N的垂直分布具有一致性,含量随着土层的加深而逐渐减少,并在30 cm以下基本保持稳定;土壤P的含量随着土层的加深基本保持稳定;土壤C∶N,C∶P和N∶P均随苜蓿种植年限的增长呈先增加后减少的趋势,种植10年达到最大值。2)苜蓿叶片C、N、P含量的变化规律与土壤养分变化规律相似,种植10年达到最大值;叶片C∶N、C∶P、N∶P随种植年限的增加均先下降后回升。3)土壤化学计量特征与植物化学计量特征无显著相关关系(P> 0.05)。研究结果表明,当苜蓿种植到10年之后,应采取一定的管理措施来改善土壤质量以保证苜蓿正常生长。     

晋北盐碱区不同种植年限人工紫花苜蓿草地土壤质量的评价

以大同盆地盐碱区为典型样区,选择0,1,2,3,6,10,13年等不同种植年限人工紫花苜蓿(Medicago sativa)草地为研究对象,选取了11个指标,采用灰色关联度和聚类分析法评价人工苜蓿草地土壤质量的差异并划分优劣,确定最优种植或利用年限。研究表明:不同种植年限人工苜蓿草地对土壤质量有很大影响,与对照(农地)相比,恢复年限为2,3,6,10,13年紫花苜蓿草地均可提高土壤质量,其中种植10年苜蓿草地土壤质量最好。     

土壤团聚体微生物量对紫花苜蓿种植年限的响应

为了探索苜蓿种植对半干旱黄土丘陵区土壤质量的影响,采用野外调查和室内分析相结合的方法,选取农田(CK)和不同种植年限(3,7,12,18 a)紫花苜蓿地0～20,20～ 40 cm土层土壤为研究对象,对不同种植年限紫花苜蓿地土壤团聚体微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)分布特征进行了研究.结果 表明:土壤团聚体有...     

紫花苜蓿根际土壤细菌群落对腐熟牛粪响应

为了探讨腐熟牛粪施用量对作物根际土壤细菌丰度、多样性及群落结构的影响,本研究以盆栽紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为试验材料,分别添加0％,3％,6％,9％的腐熟牛粪,在添加30 d,60 d,90 d后进行取样,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对土壤细菌16S rRNA V3-V4区进行...