梨园不同土壤深度细菌多样性分析

【目的】通过研究梨园不同土壤深度细菌微生物群落变化情况,为梨园精准施肥及土壤微生物群落结构改良提供参考。【方法】以河北省农林科学院昌黎果树研究所孔庄试验基地梨园土壤为研究对象,通过测定不同深度土壤（5~15 cm、15~25 cm和25~35 cm）的理化性质及细菌微生物群落结构,揭示土壤理化性质和细菌变化趋势及相互关系。【结果】梨园土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量随着土壤深度的增加逐渐降低。不同深度土壤相同OTUs为3025个,一致性达60.00%。香农指数、辛普森指数、Chao1指数和ACE指数均随土壤深度增加逐渐降低,且各指数在处理间均无显著差异（P>0.05）。主成分（PCoA）分析发现,5~15 cm与15~25 cm的土壤细菌群落结构相似性较高,25~35 cm与5~15 cm、15~25 cm土壤群落结构均差异较大。土壤细菌门水平以变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteriota）为主;细菌属水平以RB41、念珠菌固体杆菌属（Candidatus Solibacter）和藓杆菌属（Bryobacter）为主;细菌种水平以大肠杆菌（Escherichia coli）的相对丰度为最高。有机质、碱解氮、速效磷和速效钾均与变形菌门呈极显著正相关（P<0.01）,与泉古菌门（Crenarchaeota）呈显著负相关（P<0.05,下同）。有机质、碱解氮和速效磷均与香农指数呈显著正相关。【结论】土壤深度对梨园土壤理化性质和细菌群落结构影响较大,细菌群落与土壤理化性质相关性较强。不同梨园土壤深度下细菌群落的分布情况,可作为改善细菌群落多样性依据。     

奉贤黄化香樟土壤细菌群落特征

采用高通量测序技术分析了黄化、非黄化、行道树香樟等不同类型土壤细菌群落特征。测序结果表明,细菌群落多样性大小为:黄化香樟土壤<非黄化香樟土壤<行道树香樟土壤。黄化香樟土壤含有一定量的假单胞菌属、贪铜菌属、链霉菌属、溶杆菌属、鞘氨醇单胞菌属细菌等不同功能细菌菌群,表明香樟黄化可能与土壤污染、土传病害存在一定关联。冗余分析结果表明,土壤细菌群落结构与有机质、电导率呈正相关,与pH呈负相关,可以通过添加有机肥或生物有机肥来改变土壤微生物群落结构手段来治理香樟黄化现象。     

基于高通量测序的玉米和刺梨种植地土壤细菌群落多样性

【目的】探明玉米和刺梨土壤细菌群落分类和功能多样性，为种植业结构调整中采用刺梨替代玉米提供理论依据。【方法】利用16S rDNA高通量测序手段，对玉米和刺梨种植地土壤进行分析，了解不同种植地类型下细菌群落分类和功能多样性的异同。【结果】不同种植地土壤细菌物种分类组成存在差异。链霉菌属(Streptomyces)和MND1样地间差异显著，且均是刺梨地土壤中的丰度更高。相比玉米地细菌群落结构的复杂性，刺梨地细菌群落构结点和边越少，复杂性越低，网络抗毁性越强，恢复力稳定性越好，更有利于抵抗微环境的变化。与信号传导和细胞过程相关的孔蛋白在玉米地的丰度显著高于刺梨地，异戊烯基转移酶则存在相反的情况。【结论】玉米和刺梨地土壤细菌群落构成存在差异，刺梨地土壤中链霉菌属(Streptomyces)和MND1属含量均较高；刺梨地土壤细菌群落构成较简单，具有更强的环境变化抵抗能力；与跨膜运输相关的孔蛋白在玉米地土壤细菌中丰度更高。     

炭基肥对酸化茶园土壤细菌和真菌数量及群落结构的影响

以废菌棒炭基肥为材料,设置不施肥(CK)、低量炭基肥(BF1)、中量炭基肥(BF2)和高量炭基肥(BF3)4个处理,在种植7 a以上的酸化茶园开展大田试验,研究不同用量炭基肥对酸化茶园土壤细菌和真菌数量、多样性及群落结构的影响.结果显示,施用炭基肥显著提高了土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖转化酶的活性,BF2和BF3处理的脲酶活性显著高于BF1处理.施用炭基肥显著提高了土壤细菌和真菌数量及多样性,细菌数量、多样性指数及真菌数量均随着炭基肥施用量的增加而增大,且BF3处理显著高于BF1处理;不同用量炭基肥对真菌多样性指数的影响不大;BF3处理对土壤细菌和真菌群落结构的影响最为显著.与BF1处理相比,BF3处理显著提高了细菌拟杆菌门及真菌子囊菌门、被孢霉菌门的相对丰度,但显著降低了细菌酸杆菌门的相对丰度;显著提高了细菌产黄杆菌属、水恒杆菌属及真菌被孢霉属、树粉孢属的相对丰度,但显著降低了细菌酸杆菌属、伯克氏菌属及真菌粗糙孔菌属、伞形霉属、镰刀菌属的相对丰度.冗余分析表明,土壤速效钾、有效磷含量及pH是影响土壤细菌群落的主要驱动因子,土壤硝态氮、总氮、铵态氮含量及pH是影响土壤真菌群落的主要驱动因...     

长期施肥对红壤性水稻土细菌群落结构和数量的影响

 【目的】通过对土壤细菌数量和多样性的研究,揭示长期不同施肥制度对土壤微生物生态的影响规律,为中国稻田土壤科学施肥、维护健康土壤微生物生态系统及农业可持续发展等方面提供重要理论和实践依据。【方法】采用末端限制性片段长度多态性分析（T-RFLP）和实时定量（real-time）PCR方法,研究湖南省望城县施用化肥（NPK）和秸秆还田（NPKS）对水稻土细菌群落结构及其多样性和数量的影响。【结果】T-RFLP分析结果表明红壤性水稻土细菌的优势类群为变形菌（150 bp;相对丰度33%—37%）和放线菌（67 bp;相对丰度20%—25%）,施肥对土壤细菌群落结构及其多样性产生了显著影响。典范对应分析（CCA)表明不同处理间细菌群落结构差异显著,而土壤pH和有机碳是影响土壤细菌群落结构的主要因子。多样性指数分析（香农指数和均匀度指数）显示秸秆还田处理的土壤细菌多样性最高,施肥处理（氮磷钾配施和秸秆还田）的土壤细菌多样性均高于不施肥处理。通过实时PCR技术定量了3种施肥处理的土壤细菌数量（4.34×1010—10.94×1010 个拷贝16S rDNA每克土）,与不施肥相比,施肥后土壤细菌数量增加了50%—100%。【结论】长期施肥对红壤性水稻土细菌群落结构及其多样性和数量均产生了深刻的影响,长期化肥和秸秆还田,土壤质量和土壤肥力提高,土壤细菌种群多样性和数量显著增加。     

哈茨木霉对商洛烟区植烟土壤细菌多样性的影响

探究哈茨木霉对植烟土壤细菌多样性与群落结构的影响,为优化轮作烟草根际土壤的细菌群落结构、物种组成及土壤的可持续发展奠定了一定的基础。采用大田试验方法,设置CK(常规施肥)和T₁(常规施肥+哈茨木霉菌剂7.5 kg/hm²)2个处理,通过高通量测序技术探究施用哈茨木霉对各处理土壤细菌多样性、菌落结构及理化指标的影响。结果表明,哈茨木霉菌剂的施用降低了土壤细菌群落结构的α多样性指数,与常规施肥相比,增加了放线菌门(11.06%)的丰度,减少了变形菌门(4.03%)、绿弯菌门(2.28%)及酸杆菌门(1.71%)的丰度,土壤全氮和速效钾含量显著提高,分别提高14.2%和37.1%。表明在植烟土壤中施加哈茨木霉菌肥可进一步优化植烟土壤细菌群落结构,提高土壤肥力。     

长期应用稻鳖共生系统对土壤细菌群落结构及其多样性的影响

【目的】探究长期应用稻鳖共生系统对稻田土壤养分含量、土壤细菌群落结构及其多样性的影响,为阐释稻鳖共生模式对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据。【方法】以2年稻鳖共生田（RT2）、5年稻鳖共生田（RT5）和8年稻鳖共生田（RT8）为研究对象,采集各处理0~10 cm土层土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤细菌群落结构,对比分析不同应用年限稻鳖共生田的土壤养分含量及土壤细菌群落多样性差异。【结果】长期应用稻鳖共生系统明显提高稻田土壤的全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量及土壤pH,5年稻鳖共生田的全磷和速效磷含量显著高于2年稻鳖共生田（P<0.05,下同）,8年稻鳖共生田的土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量显著高于2年稻鳖共生田,有机质、全钾和速效钾含量均以5年稻鳖共生田最高,8年稻鳖共生田最低。Alpha多样性分析结果显示,土壤细菌群落多样性Shannon指数、PD whole tree指数和Chao1指数均表现为RT5处理>RT8处理>RT2处理。各样本检测到的细菌类群隶属于51门136纲192目337科557属和113种。物种群落组成分析表明,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）是稻鳖共生田土壤细菌的主要优势菌群;不同年限的稻鳖共生田土壤细菌群落结构差异主要表现在物种均匀度上,RT2处理的变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、酸杆菌门、栖热菌门（Deinococcus-Thermus）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、浮霉菌门（Planctomycetes）和奇古菌门（Thaumarchaeota）的相对丰度均存在显著差异;RT8处理则仅在变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门和互养菌门（Synergistetes）4种菌种间具有显著差异。【结论】长期应用稻鳖共生系统可在不施用化肥的情况下,维持土壤主要养分含量,增加稻田土壤细菌群落多样性,扩大优势菌群相对丰度,形成更稳定的土壤微环境。     

间作作物种间相互作用对土壤细菌群落的影响

为揭示作物种植模式对土壤细菌群落组成及功能的影响机制,利用田间定位试验,基于宏基因测序方法,开展连续单作马铃薯(P)、单作玉米(M)、间作马铃薯(IP)、间作玉米(IM)根际土壤细菌群落组成和功能差异研究,分析土壤细菌群落结构、功能与土壤理化性状、间作作物产量间的相互关系。结果表明：与对应单作处理相比,玉米、马铃薯间作整体上具有产量优势。土壤变形菌门、放线菌门和浮霉菌门为不同处理下细菌群落的优势菌群;属分类水平上链霉菌属、慢生根瘤菌属、鞘脂单胞菌属、伍氏束缚菌属、伯克氏菌属、藤黄色杆菌属为优势菌属。马铃薯单作及间作处理下根际土壤鞘脂单胞菌属相对丰度均极显著高于玉米处理(P<0.01)。通过KEGG数据库不同功能层的功能预测表明,不同处理得到455个三级功能类别和9 636个四级类别,其中参与C、N循环的通路数最多。相关性分析表明,土壤含水量(SOW)、土壤呼吸强度(RI)和速效磷(AP)对根际土壤细菌群落组成及功能代谢具有积极影响;SOW、RI和AP与功能类别中K01990和K06147均有显著或极显著相关性。连续6 a马铃薯、玉米间作及单作下作物根际土壤细菌群落组成和功能的变化...     

短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

羊肚菌菌塘土壤细菌群落的结构及多样性

为了解野生羊肚菌的生境,研究其菌塘土壤细菌群落的结构与多样性,运用PCR–DGGE技术,对采集于凉山州冕宁县野生羊肚菌发生地的8个羊肚菌菌塘土样和2个非菌塘土样进行分析。结果表明:羊肚菌菌塘土壤与非菌塘土壤细菌群落的结构差异和多样性差异较大;菌塘土壤的多样性指数(H)和丰度(S)比非菌塘土壤的高;菌塘土壤中Thermosporotrichaceae、Myxococcaceae和Rhodospirillaceae等3科细菌在羊肚菌菌塘土壤中占据优势地位;羊肚菌菌塘土壤细菌多样性程度总体优于非菌塘土壤。