耐镉菌株对土壤镉形态及土壤微生物群落结构的影响

通过传统的分离方法和室内培养实验,从污染土壤中筛选和分离耐镉菌株并分析耐镉菌株对土壤镉形态及微生物群落结构的影响。从浙江省富阳市电镀厂污染土壤中分离得到具有强活化作用的耐镉菌株m6,形态学观察和16S rDNA序列分析可知,m6与Arthrobacter的16S rDNA序列具有99%的同源性,其在系统发育地位上属于Bacteria,Actinobacteria,Actinobacteridae,Actinomycetales,Micrococcineae,Arthrobacter。研究表明耐镉菌株m6可使土壤中水溶态镉增加2倍多,可交换态镉增加16%。Biolog-ECO法的结果表明,接种耐镉菌株培养后土壤的AWCD值提高14%~146%,而且土壤微生物对31种碳源中的糖及衍生物、胺类碳源和多聚物类利用程度增加;磷脂脂肪酸法(PLFA)分析结果表明,与不接种菌株m6相比,接种土壤的脂肪酸总量增加了23.65%,代表真菌的特征脂肪酸(如18:2ω6,9、16:1ω5c、18:1ω9c)明显增加,但土壤的G^-/G⁺比值与对照相比降低38.6%,而且土壤中代表放线菌的特征脂肪酸(如l0Me 16:0、l0Me 17:0和10Me 18:0)的多样性有所降低。     

典型农田土壤的磷脂脂肪酸分析方法的比较

以湖北省武穴市典型农田土壤为研究对象,对现有的磷脂脂肪酸(PLFA)提取方法加以改进,分别通过设置不同甲醇萃取时间、不同土壤样品量梯度以及不同正己烷溶解量梯度以确定磷脂脂肪酸提取过程中的甲醇萃取效率、最适土样量和最适溶解量。试验发现,甲醇开始萃取得到的待测样品即为目标样品,用于PLFA提取的武穴典型农田土壤最适提取量为2g,用250μL正己烷溶解的待测样品经检测能够得到有效完整的磷脂脂肪酸数据。为验证改进后的磷脂脂肪酸提取方法的效果,进一步分析了武穴地区种植不同农作物(一季稻、双季稻和油菜)的农田土壤微生物组成,结果表明,该方法的稳定性和重复性良好,能够反映武穴地区典型农田土壤的微生物群落结构。     

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。     

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。     

土壤微生物群落磷脂脂肪酸生物标记分析程序PLFAEco

[研究目的]磷脂脂肪酸(PLFAs)是一个良好的生物标记物,可应用于土壤微生物群落多样性的定性定量分析.为提高研究分析效率,编写了生物标记辅助分析程序PLFAEco,提供基于PLFAs的微生物群落分析功能.[方法]基于MIDI公司的Sherlock脂肪酸微生物鉴定系统,采用Perl为编程语言.[结果]程序PLFAEco可计算样品的微生物群落特性,包括Shannon-Wiener(H1)、Brillouin(H2)、McIntosh多样性指数(H3)、丰富度指数(S)、Pielou均匀度(J)、Simpson 势度指数(D)计算,执行聚类分析,主成份分析;计算对象可分别为样品或PLFAs;也可依用户设定以PLFAs组合代替单一PLFA为计算单元便于比较真菌、放线菌、细菌等微生物类群之间的关系;根据样品重复、处理信息进行均值和标准差计算;计算结果以包含图表的网页形式显示,提供CSV格式的数据文件供其它软件使用.[结论]程序PLFAEco扩展了Sherlock系统在微生物群落分析方面的功能,避免了手工利用该系统带来的磷脂脂肪酸数据提取、数据矩阵构建、统计计算等复杂而繁重的工作.具有操作方便、速度快的特点,能满足大多数情况下的需求,已在烟田土壤、发酵床养猪场垫料的微生物群落分析中得到了验证.程序及手册、示例位于网站www.dagri.org.     

基于磷脂脂肪酸生物标记法的松茸生长土壤微生物测定

为探明松茸生长土壤微生物群落的变化特征及其开发利用提供理论依据,运用磷脂脂肪酸生物标记法（PLFA）分析了黑龙江省松茸生长地246 m（山下部）、397 m（山中部）、531 m（山上部）和659 m（山顶部）不同海拔土壤的微生物群落结构特征。结果表明：革兰氏阴性菌和真菌表现为山中部＞山上部＞山顶部＞山下部,且差异显著（P ＜0．05）;革兰氏阳性菌、真菌／细菌比值和磷脂脂肪酸总量表现为山中部＞山上部＞山顶部＞山下部,但山中部与山上部差异不显著（P ＞0．05）;放线菌表现为山上部＞山中部＞山顶部＞山下部,且差异显著（P ＜0．05）;革兰氏阳性菌／革兰氏阴性菌比值表现为山顶部＞山下部＞山上部＞山中部,但山中部和山上部间差异不显著。土壤微生物多样性指数为山中部＞山上部＞山顶部＞山下部。经主成分分析,不同海拔高度土壤微生物群落结构间存在显著差异。     

不同镉胁迫条件对土壤微生物活性的影响

通过设计4种镉污染梯度、2种种植条件[有、无百日草(Zinnia elegans)],选择土壤基础呼吸强度、脲酶活性、过氧化氢酶活性等3种反映土壤微生物活性的关键指标,探究了不同镉胁迫条件对土壤微生物活性的影响特征。结果表明,土壤基础呼吸强度、脲酶活性和过氧化氢酶活性与镉胁迫程度均大致成负相关,随着镉浓度增加,土壤脲酶活性呈反比例函数型下降趋势,土壤过氧化氢酶活性呈正弦曲线变化规律;种植百日草能促进土壤基础呼吸强度、脲酶活性和过氧化氢酶活性,提高不同微生物活性指标受镉胁迫影响的相关性;在种植百日草条件下,镉胁迫对土壤微生物活性的影响与不种植百日草条件相似,其中2种条件下的过氧化氢酶受镉胁迫的影响基本无差异。     

BDE-209对土壤微生物PLFAs特性的影响

采用室内模拟方法,分析了不同浓度BDE-209处理对土壤微生物磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFAs)组成、含量、微生物群落结构和多样性的影响。结果表明,不同浓度BDE-209胁迫下土壤微生物包括内标19∶0在内,共检测出20种磷脂脂肪酸,土壤微生物群落PLFAs种类较丰富,PLFAs组成以饱和脂肪酸为主,其中脂肪酸16∶0含量最高,单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、支链脂肪酸和环丙烷脂肪酸含量较少。不同浓度BDE-209会改变微生物的组成与含量,与对照(CK)相比,1.0 mg·kg-1处理可将不同种类PLFAs的增加或降低的程度分为3类,10 mg·kg-1和100 mg·kg-1处理的分为4类,增加程度最大的都是细菌。BDE-209对以PLFAs表征的土壤细菌、真菌、放线菌和总微生物量都有显著的影响,且真菌对BDE-209更敏感,细菌对BDE-209耐受更强,其中革兰氏阴性菌对BDE-209污染的响应较敏感,革兰氏阳性细菌更容易存活,而含16:1ω7t的微生物比含16:1ω7c的微生物抗逆性更强。主成分分析发现,对照、1.0、10 mg·kg-1处理和第一主成分呈显著正相关,100 mg·kg-1处理和第二主成分呈显著正相关,其中第一主成分以含16:0、18:0、18:1ω7t、18∶2ω6,9的微生物为优势种群,第二主成分以含i17:0、a15:0的微生物为优势种群。PLFAs表征的土壤微生物量和群落结构对BDE-209的响应敏感,可以作为BDE-209污染下指示土壤环境质量变化的有效生物指标。     

磷脂脂肪酸法分析野山参根区土壤微生物群落多样性

应用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析了野山参根区土壤及对照土壤微生物群落结构特征.结果表明,野山参生长的根区土壤与对照土壤相比,微生物总量发生了明显的变化,均有减少的趋势;野山参根区中代表有致病特征的真菌种类18∶2w9,18∶1w9c,18∶1w9t的总量没有增加反而减少,这与以往的研究结果相反.应用主成分分析法从PLF...     

存在有机酸时pH对镉毒害土壤微生物生物量的影响

采用室内培养实验方法 ,研究了存在有机酸时pH对镉毒害土壤微生物生物量的影响。结果表明 ,存在一定量有机酸的镉污染土壤中 ,土壤中微生物生物量碳 (Cmic)和氮 (Nmic)随着pH升高而升高 ,其中含胡敏酸的土壤中微生物生物量碳 (Cmic)和氮 (Nmic)明显比含低分子量有机酸 (柠檬酸、酒石酸、乙酸、草酸 )的土壤增加的快 ,土壤中微生物生物量碳氮比 (Cmic/Nmic)随着pH升高而降低 ,表明提高土壤pH可降低镉对微生物生物量的毒性。另外 ,对于施加低分子量有机酸的土壤中 ,pH<6.0时 ,土壤中微生物生物量碳 (Cmic)和氮 (Nmic)比未加有机酸的土壤中微生物生物量碳和氮低 ,说明在低pH状态低分子量有机酸增加镉的毒性 ;而施加胡敏酸的土壤中 ,土壤中微生物生物量碳 (Cmic)和氮 (Nmic)均比未加有机酸的土壤中微生物生物量碳 (Cmic)和氮 (Nmic)高 ,说明胡敏酸降低镉的毒性 ,同时提供氮源。     

不同草田轮作方式对土壤微生物和土壤酶活性的影响

10a生苜蓿翻耕后,与马铃薯、玉米、高粱、谷子和荞麦进行草田轮作,对各轮作方式的土壤微生物数量和土壤酶活性进行测定和分析。结果表明:6-10月,土壤微生物总量呈先增加后减少的变化规律,细菌与放线菌数量呈先增加后减少的变化规律,真菌则呈增加的变化规律;同一时期不同草田轮作方式土壤微生物数量差异显著(P0.05),作物轮作方式的土壤微生物数量高于作物连作方式。土壤脲酶活性随着时间变化呈现先增加后降低的趋势,碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性则呈现增加的趋势,玉米、高粱参与轮作方式的土壤酶活性高于作物连作方式及谷子、马铃薯参与轮作的方式。脲酶活性与微生物数量呈正相关(r=0.386);草田轮作能提高土壤微生物数量和土壤酶活性。     

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。     

玉米-大豆轮作对土壤酶和根系微生物群落多样性的影响

为探寻玉米-大豆轮作模式对东北地区土壤微生物多样性的影响,本文以玉米与大豆轮作体系为研究对象,设置玉米连作(CK1)、大豆连作(CK2)、玉米-大豆-玉米(MSM)和玉米-大豆-大豆(MSS)轮作共4个种植模式,测定分析各处理收获期土壤β-葡糖苷酶、纤维素酶、脲酶和硝酸还原酶活性,及根系微生物群落多样性关系.结果表明:...     

外源镉对暗棕壤呼吸强度和土壤微生物群落的影响

通过实验室模拟袁研究了不同浓度的外源重金属镉对暗棕壤呼吸强度和土壤微生物群落的影响。结果表明,在相同培养天数内,随土壤外源镉含量的增加土壤呼吸强度均呈明显减弱趋势;当土壤外源镉含量为0.5~3.0 mg/kg 时,随着培养天数的增加,特别是在培养14d后,土壤呼吸强度亦呈减弱趋势,而在土壤外源镉含量为5.0~10.0 mg/kg时,随培养天数的增加土壤呼吸强度变化不显著。在相同培养天数内,随土壤外源镉含量的增加,土壤微生物群落呈明显减少趋势,且均显著低于对照;而对于所有外源镉处理,随培养天数的增加,土壤微生物群落亦呈显著减少趋势;10mg/kg外源镉处理培养7、14、21、20、42d土壤微生物群落数量分别为对照的46.43%、32.26%、28.74%、27.39%和24.62%,说明较高浓度的镉污染对土壤微生物生长具有显著的抑制作用。     

不同原料生物质炭对重金属污染土壤微生物活性的影响

  目的  探究不同原料制备的生物质炭能否缓解长期重金属污染对土壤微生物活性的胁迫效应,为污染土壤生物质炭修复提供科学依据。  方法  将竹材边角料(BB)、山核桃Carya cathayensis蒲壳(PB)和玉米Zea mays秸秆(CB)制备的3种生物质炭分别以3%比例(炭土质量比)添加到长期受铅、镉污染土壤中,分析生物质炭短期施用下土壤养分、重金属有效质量分数和土壤微生物活性的变化特征。  结果  3种生物质炭添加均未影响土壤重金属全量,而显著(P＜0.05)降低了土壤氯化钙可提取态铅、镉质量分数。与不施生物质炭处理相比,BB、PB和CB分别使可提取态铅质量分数显著(P＜0.05)降低了69%、84%和72%;使可提取态镉质量分数显著(P＜0.05)降低了26%、63%和36%,且PB处理显著(P＜0.05)低于BB和CB处理。PB和CB添加均显著(P＜0.05)提高了土壤pH(0.79和0.51个pH单位)、有机碳质量分数(37%和74%)、全氮质量分数(12%和41%),而BB添加对其影响不显著。BB、PB和CB分别使土壤磷脂脂肪酸总量提高了33%~56%、革兰氏阳性菌提高了30%~41%、革兰氏阴性菌提高了40%~66%、放线菌提高了34%~52%、真菌提高了33%~79%,但3种处理间无显著差异(除PB和CB处理的磷脂脂肪酸总量显著高于BB处理)。3种生物质炭均显著(P＜0.05)提高了脱氢酶活性(2~6倍),但未影响土壤基础呼吸速率,而PB处理显著(P＜0.05)降低了细菌胁迫指数(13.9%),提高了底物诱导呼吸速率。  结论  山核桃蒲壳制备的生物质炭可作为较好的改良剂,降低土壤铅镉有效性,恢复土壤微生物的数量和活性。图4表3参29     

施氮肥对东北帽儿山云杉人工林土壤微生物生物量和群落结构的影响1）

采用磷脂脂肪酸（ PLFA）方法,研究了施氮肥对东北帽儿山地区云杉人工林的土壤微生物生物量和群落结构的影响。结果表明：与对照相比,施肥使土壤微生物总生物量在表层（0～10 cm）和亚表层（＞10～20 cm）分别下降了28．5％和11．5％。施肥也使细菌、真菌、革兰氏阳性菌生物量比对照显著降低,但是革兰氏阴性菌比对照组显著增加,而对放线菌无显著影响。施肥导致土壤部分理化因子也发生了显著改变,特别是施肥处理下硝态氮质量分数在表层和亚表层分别提高了10倍和6倍,而pH值在表层和亚表层显著下降。因此,施氮肥可以显著改变云杉人工林土壤的理化性质,导致土壤微生物生物量下降和土壤微生物群落结构的改变。     

新疆栽培红花根际土壤微生物群落磷脂脂肪酸生物标记多样性分析

采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法,分析相同栽培条件下5种新疆栽培红花根际土壤微生物群落结构。结果表明,红花根际土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记丰富,共检测到48种磷脂脂肪酸,其中有32种为完全分布型生物标记,16种为不完全分布型生物标记;红花根际土壤中PLFAs含量细菌真菌放线菌。不同红花材料根际土壤微生物PLFAs生物标记组成结构存在差异。对红花根际土壤特征PLFAs生物标记细菌16∶0、真菌18∶1ω9c、甲烷氧化菌16∶1ω5c和硫酸盐还原菌10Me16∶0比较可知,云红5号的细菌16∶0、真菌18∶1ω9c、甲烷氧化菌16∶1ω5c和硫酸盐还原菌10Me16∶0明显低于其他4个品种红花,新红1号的细菌16∶0、真菌18∶1ω9c、甲烷氧化菌16∶1ω5c和硫酸盐还原菌10Me16∶0含量最高。放线菌10Me17∶0含量,5个红花品种相近。     

土壤微生物活性对林地土壤磷有效性的影响

以苏格兰Balmacarc地区栎树林为对象,研究了林地微生物及磷酸酶活性对土壤磷的生物有效性的影响。结果表明:在一定条件下,土壤微生物活性与磷酸酶活性呈正相关,两者在距根表不同距离呈梯度分布;在林木生长旺盛的夏季磷酸酶活性达到高峰。本研究还通过对土壤不同磷库的逐级测定,探讨了磷的生物有效性与微生物及磷酸酶活性的关系。当加入有机物后(作为微生物生活能量),发现土壤有效磷的组分有相应的变化。本文以0.1MNaOH提取的磷作为识别有效磷总量的界限,并尝试了插管法,以测定圈内外吸收差,初步测得林地中生物有效磷为总有效磷的36%。     

异丙隆对土壤基础呼吸与微生物生物量的影响

通过室内培养,研究了异丙隆对大田土壤和大棚土壤基础呼吸和微生物生物量碳的动态影响。结果表明:异丙隆使用量在50mg/kg以下,对土壤基础呼吸和微生物生物量碳基本没有影响;在100 mg/kg以上,其抑制效应随使用量的增加而明显,但在培养期内基本恢复到正常水平;异丙隆对2种土壤的影响未表现出明显差异。     

镉胁迫对暗棕壤呼吸强度和土壤微生物群落的影响(英文)

该研究通过实验室模拟,探讨了不同浓度的外源重金属镉对暗棕壤呼吸强度和土壤微生物群落的影响。结果表明,在相同培养天数内,随土壤外源镉含量的增加土壤呼吸强度均呈明显减弱趋势;当土壤外源镉含量为0.5~3.0 mg/kg时,随培养天数的增加,特别是在第14天后,土壤呼吸强度亦呈减弱趋势,而在土壤外源镉含量为5.0~10.0 mg/kg时,随培养天数的增加土壤呼吸强度变化不显著。在相同培养天数内,随土壤外源镉含量的增加,土壤微生物群落呈明显减少趋势,且均显著低于对照处理;而对于所有外源镉处理,随培养天数的增加,土壤微生物群落亦呈显著减少趋势;同对照组比,培养第7、14、21、28和42 d的10 mg/kg外源镉处理的土壤微生物群落数量,分别为对照组的46.43%、32.26%、28.74%、27.39%和24.62%,说明较高浓度的镉污染对土壤微生物生长具有显著的抑制作用。