不同林龄杉木根际与非根际土壤微生物群落特征

为探究中亚热带杉木土壤微生物群落随林龄变化特征,以中亚热带7,24,34 a生杉木人工林为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析其根际和非根际土壤微生物数量和群落结构及驱动土壤微生物变化的主要土壤环境因子。结果表明：随着杉木林龄的增长,非根际土壤各类微生物数量不断减少,根际土壤微生物数量不断增加,34 a生杉木人工林细菌含量、革兰氏阴性菌含量、Cy∶MONO根际土壤显著高于非根际土壤,而其他各类微生物在根际和非根际土壤间均没有显著差异。相关分析和冗余分析结果表明：土壤环境因子对杉木土壤微生物群落有显著影响,其中有效磷和铵态氮含量对土壤微生物群落的影响较大,有效磷含量与土壤微生物群落呈正相关,土壤铵态氮含量与其呈负相关。因此,在杉木人工林管理过程中,可适当增加磷的输入,以增加土壤微生物数量,提高土壤质量,促进杉木的生长。     

甘薯连作对根际土壤微生物群落结构的影响

为探究甘薯连作后根际土壤微生物群落结构变化,以徐薯18(耐连作品种)和遗字138(不耐连作品种)为试验材料,连作2年,于栽植初期和收获前期分别采集根际土壤,利用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析其根际土壤微生物群落结构变化。结果表明,连作后,2个品种根际土壤的总PLFA含量均有所提高,与2015年相比,2016年栽植初期遗字138根际土壤真菌和放线菌PLFA的增加量分别是徐薯18的3.5倍和1.24倍,且均达到显著水平;F/B和G⁺/G^-在不同采样时期有所不同;主成分分析提取的2个主成分解释了89.05%的变异,其中PC1解释了76.91%的变异,PC2解释了12.14%的变异。2个品种连作前后差异明显。休闲期甘薯根际土壤微生物含量增多,这可能有助于缓解连作障碍。综上,甘薯连作导致甘薯根际土壤微生物群落结构失衡,特别是不耐连作品种连作后导致真菌数量明显增加。本研究结果为应用生态防控技术缓解连作障碍提供了理论依据。     

喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的比较

我国喀斯特区域面积分布较广,而喀斯特生态系统的退化已成为当前西南地区面临的严重的生态问题。本研究选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统—乔木林和灌木林,以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等主要优势树种为对象,研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响。结果显示:乔木林系统中根际土壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌木林,植物的根际效应在乔木林中表现更为显著;同时乔木林中的优势树种通过根系分泌物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数,而灌木林中优势树种的根际土壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应。因此,植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环,进一步影响喀斯特生态系统的稳定和健康功能。     

不同作物根际土壤微生物的群落结构特征分析

为探究根际微生物群在支持植物生长、发育和健康方面的重要作用,本研究在2017年7月采集同一农田中大豆[Glycine max (L.) Merr.]、玉米[Zea mays)、花生(Arachis hypogaea L.]、四季豆[Phaseolus vulgaris L.]、豇豆[Vigna unguiculata (L.) Walp]、番薯[Ipomoea batatas (L.) Lam.]和芋艿[Colocasia esculenta (L.) Schoot]7种不同作物,通过Illumina MiSeq测序技术和磷脂脂肪酸(PLFA)对这7种不同作物的根际微生物群落结构和组成进行了分析。结果显示,不同作物根际土壤微生物的PLFA种类和组成差异显著,但均以表征革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和真菌的特征脂肪酸为主。花生根际土中微生物的PLFAs含量最高,花生根际土中的真菌细菌比(F/B)显著高于其他作物,且其革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比(G⁺/G^-)最低。尽管在门水平,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和厚壁菌门是7种作物根际微生物的主要优势门,但是在纲水平和目水平不同作物根际微生物组成存在差异。Alpha多样性分析表明,大豆根际的OTU丰富度(Chao1,P<0.001)和细菌群落多样性(Shannon,P<0.001)在7种作物中最高。非度量多维尺度分析(NMDS)表明,根际微生物群落结构在OTU和PLFAs水平下均以不同作物形成聚类,不同聚类间的差异显著。根际敏感微生物的筛选和比较进一步说明不同作物对根际微生物的选择具有差异性,群落中某些特定菌群优势度存在区别,不同作物具有不同敏感微生物的选择倾向。本研究为构建健康的植物根际微生物群落以促进植物育种提供了基础。     

磷脂脂肪酸分析方法及其在土壤微生物多样性研究中的应用

磷脂脂肪酸（PLFA）是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物可通过不同的生化途径合成不同的PLFA。一些PLFA可作为分析微生物量和微生物群落结构变化的“生物标记”。在土壤微生物分析中,越来越多地采用了PLFA方法。本文介绍了表征微生物的一些PLFA、从土壤中提取PLFA的方法以及用GC-MS分析PLFA的原理。本文还将常用的研究微生物多样性的几种方法进行了比较;传统的分析土壤微生物群落的方法依赖于培养技术,只能培养和分离出一小部分微生物群落;Biolog方法可用于研究土壤微生物群落生理多样性,即可反映微生物群落如何利用各种碳源底物,但对快速生长和适合在Biolog实验条件下生长的小部分群落成员有强烈的选择性;核酸分析方法的主要缺点是不能对土壤微生物进行定量分析;而PLFA方法相对于上述几种方法有诸多优势。本文通过一些实例证明PLFA方法的特色或独到之处,也分析了其缺点。采用PLFA方法并结合其他方法有助于获取土壤微生物群落多样性的更多和更全面而完整的信息。     

大气中臭氧浓度增加对根际和非根际土壤微生物的影响

在大田试验下,研究了冬小麦在不同的臭氧浓度下根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量的动态变化。结果表明,随着生育时期的推进,微生物数量呈现规律性的变化,其中微生物总量在抽穗期达最大。根际、非根际土壤细菌和真菌数量均随着生育期的推进呈先增大后降低的变化趋势,分别在抽穗期和孕穗期达最大。根际、非根际土壤放线菌数量随生育期呈下降的趋势,整个生育期内臭氧浓度的升高降低了土壤微生物的数量,不同的臭氧浓度处理间细菌数量差异达显著性水平,真菌数量差异只在成熟期达显著,放线菌差异不显著。     

PLFA方法研究连作对加工番茄根际土壤微生物群落结构的影响

通过在石河子大学农学院试验站开展加工番茄连作定点微区试验,采用氯仿熏蒸和磷脂脂肪酸(PLFA)法相结合,研究了不同连作处理(种植1 a、连作3 a、5 a和7 a)对新疆加工番茄花果期和成熟期根际土壤微生物群落结构及土壤微生物量的影响。结果表明,连作导致土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和微生物熵(q MB)下降,SMBC/SMBN升高,而微生物量磷(SMBP)随连作年限和生育期的变化而不同。连作显著增加了真菌PLFAs含量,降低了细菌PLFAs含量、土壤PLFAs总量及细菌/真菌PLFAs的比值,而放线菌PLFAs含量变化无规律。连作7 a时,成熟期的细菌PLFAs含量、土壤PLFAs总量较对照分别减少62.9%、50.3%(P0.05),而真菌PLFAs含量较对照升高60.2%(P0.05)。从多样性指数分析看,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Brillouin指数和Pielou指数均随连作年限的延长呈先升后降的变化,其中连作3 a时各项指数最大,连作7 a时最小,表明在本试验年限范围内,连作使得微生物群落多样性与均匀程度皆出现了一定程度的降低。相关性分析表明,土壤微生物各类群PLFAs量、微生物量及土壤肥力之间存在相关性,说明土壤微生物量与土壤肥沃程度相关,可作为评价土壤肥力的生物学指标。可见,加工番茄连作改变了土壤微生物群落结构,降低了土壤微生物量,最终在根际土壤微生态系统和环境因子等因素的综合作用下产生连作障碍。     

地膜覆盖对土壤微生物群落结构的影响

采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定了沈阳农业大学棕壤长期定位试验站地膜覆盖条件下土壤微生物磷脂脂肪酸图谱及群落结构。结果表明:在玉米苗期,长期施氮肥处理土壤覆膜后大部分脂肪酸含量都有所提高;施有机肥处理的土壤覆膜后脂肪酸的含量有降低的趋势;有机无机肥配合施用处理的土壤覆膜会增加真菌的含量,但却降低了其他脂肪酸的含量;在不施肥处理的土壤中,覆膜会使一些支链脂肪酸的含量降低。抽雄期,施有机肥的土壤覆膜后除单饱和脂肪酸含量有所下降外,其他脂肪酸都会提高;不施肥土壤覆膜处理双不饱和支链脂肪酸及放线菌标志性脂肪酸10Me18:0的含量会有所提高。成熟期,施氮肥的土壤覆膜处理大部分脂肪酸的含量降低;有机肥处理土壤中各种脂肪酸如:15∶0,a17∶0,i17∶0,i19∶0,18∶0,10Me18∶0含量覆膜高于裸地;有机无机配施处理土壤中17∶0,br17∶0,18∶0,18∶2w6,10Me18∶0含量覆膜处理高于裸地;对照土壤中i15∶0,16∶0,17∶0,a17∶0,18∶0,18∶2w6,19∶0含量覆膜高于裸地。另外,从脂肪酸的变化看出,覆膜处理土壤微生物群落整体结构发生了改变,没有表现出明显的种群优势。但是,尽管土壤的施肥处理不同,覆膜处理土壤微生物群落结构有一致化发展的趋势。     

叶面补铁对喀斯特土壤小白菜生长、土壤养分及微生物的影响

为探究喷施铁肥对喀斯特地区石灰性土壤上蔬菜生长以及微生物多样性的影响,利用盆栽试验,清水作为对照(CK),研究了 0.05%硫酸亚铁(Y0)和有机铁肥(浓度梯度分别为0.05%、0.03%、0.025%、0.02%,记为 Y1、Y2、Y3、Y4)对小白菜生物量、叶片抗氧化酶、土壤养分及微生物的影响,结果表明:0.05%硫酸亚铁对小白菜的地上部生物量具有抑制作用,比对照减少了 14.16%,有机铁肥对小白菜的生物量表现出不同程度的促进,且 Y3、Y4处理增加显著,分别比对照增加了 54.26%和 57.86%。与对照相比,有机铁肥不同程度增加了叶片抗氧化酶活性,其中超氧化物歧化酶(SOD)影响最大。除 Y3、Y4处理外,其余处理均增加了丙二醛(MDA)含量。随有机铁肥浓度的减小,土壤碱解氮、有效磷及速效钾含量均呈下降趋势,而有机质呈上升趋势,土壤养分在 Y4处理时有显著差异。Y4处理细菌、真菌及放线菌数量最高,分别为 4.27、0.85和 0.39 nmol·g -1,Y1处理最低,分别为1.18、0.20和 0.12 nmol·g -1。主成分分析表明,硫酸亚铁处理和有机铁肥处理之间土壤微生物群落结构有明显差异,Y0处理相对提高了革兰氏阴性菌(16∶1ω9c,18∶1ω7c)与放线菌(10Me17∶0,10Me18∶0)的丰度,Y3、Y4处理相对提高了革兰氏阳性菌(a17∶0,i18∶0)的丰度。通过对产量与多个因素的相关分析,结果表明小白菜产量与丙二醛呈显著负相关关系,与速效钾含量呈极显著负相关关系,而与土壤有机质含量呈显著正相关关系,但与不同微生物之间无显著相关性。综合比较,喷施 0.02%有机铁肥对喀斯特地区小白菜产量及微生物多样性具有最佳效果,研究成果可为喀斯特岩溶地区生态农业发展提供参考。     

玉米品种对根际微生物利用光合碳的影响

通过温室盆栽试验,以玉米品种郑单958(ZD)和陕单8806(SD)为对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)联合~(13)CO_2标记技术对不同品种玉米光合同化碳在玉米—根际土壤系统的分配特征以及利用新光合同化碳的微生物群落进行了定量研究。结果表明:ZD的生物量及其植株和根际土壤的~(13)C含量均显著高于相应的SD处理,说明玉米品种能够显著影响光合同化碳的分配。根际土壤中部分PLFA-C百分比和PLFA-~(13)C百分比在两品种间显著不同,且ZD种植土壤中表征细菌(包括革兰氏阳性菌(G~+)和革兰氏阴性菌(G~-))和真菌的PLFA-C及PLFA-~(13)C含量均显著高于种植SD土壤。ZD土壤中表征G~+、G~-、真菌和放线菌的PLFA-~(13)C含量分别占总PLFA-~(13)C的2.4%、33%、35%和0.3%,而上述参数在SD土壤中的值分别为5.9%、55%、11%和1.1%。ZD处理较SD处理提高了真菌/细菌比值,降低了环丙脂肪酸/前体比值。本研究表明根际微生物对光合同化碳的利用受玉米品种的显著影响,G~-和真菌是利用光合同化碳的主要群落。     

同位素动力学方法评价中国亚热带地区主要酸性土壤磷状况及生物有效性的适用性

A ^32P isotope kinetic approach was used to describe the chemical status and bioavailability of phosphorus in 32 acidic soils from subtropical China.By determining the residual radoactivity,rt,in soil solution at different time,t,after introduction of the isotope in an amount of R into the steady soil-water system,a well-defined isotope kinetic model was established,and upon this model the decrease rate ,n,of log(rt/R) with respect to logt,the mean sojourn time of phosphate ions in solution,the mean exchange rate and the mean flux of phosphate ions between soil solid and solution phases were calculated.Other parameters,such as the exchangeable P within the first minute of isotope exchange(E1),and P in various compartments that could be exchanged with solution phosphte ions at different perods of time,were also obtained.For these acidic soils,the r1/R had a significant correlation with the contents of clay and free Al2O3 where r1 is the radioactivity in solution 1 minute after introduction of the isotope into the system.Parameter n also had a significant correlation with clay content and a neagtive correlation with soil pH,E1 values and Cp,the P concentration in soil solution,also Significantly correlated with clay and sesquioxide contents of the soils.these indicated that these isotope kinetic parameters were largely influenced by P-fixing components of the soils.For the soils with strong P-fixing ability,the E1 values overestimated labile P pools and hence their correlations with A values and plant P uptake were not significant .The other iostope kinetic parameters also had no significant correlation with plant P uptak.On the other hand,the convetional chemical-extracted p correlated better with plant P uptake .It was concluded that the iostope kinetic method could assess the p chemical status yet it would inappropriate in predicting plant available P for soils with a high P-fixing ability as the problem of an overestimation of soil lable P in these soils was inevitable.     

不同浓度棉隆熏蒸对老龄苹果园土壤微生物环境的动态影响

通过向25年老龄苹果园土壤中施入不同浓度(T1,0.02‰;T2,0.1‰;T3,0.5‰)的棉隆,利用微生物平板培养、实时荧光定量PCR(qPCR)、微生物碳源利用(biolog-ECO)、末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、生物多样性指数Biodap等方法研究不同浓度棉隆熏蒸下土壤可培养微生物(细菌、真菌)数量、群落结构及其多样性指数随时间变化的演变趋势,并进行平邑甜茶盆栽验证,以期为减轻苹果连作障碍筛选棉隆浓度提供理论依据。结果表明:0.1‰的棉隆施用量对连作土壤再植平邑甜茶幼苗的生长促进作用最为显著。老龄苹果园土壤中微生物数量随棉隆施用量的增大而显著性降低,30天时,各处理(T1、T2、T3)可培养细菌数量较CK分别降低了57%,81%,87%,可培养真菌数量(T1、T2、T3)较CK分别降低了75%,81%,100%,层出镰孢菌基因(F.Proliferatum)拷贝数较CK分别降低了57%,80%,85%;微生物单一碳源利用率(biolog-ECO)结果表明,微生物活性(用平均每孔颜色变化率(AWCD)表示)在熏蒸后的土壤中随时间逐渐恢复,但施加浓度越高,恢复速度越慢,30天时,T1(0.02‰)的AWCD显著低于CK;60天时,该处理的AWCD已与CK无差异,而T3(0.5‰)AWCD直到90天时仍显著低于CK;微生物T-RFLP主成分分析表明,各处理均改变了老龄苹果园土微生物群落结构,棉隆施用浓度越大,群落改变越显著,但高浓度熏蒸下的群落结构很不稳定,随时间波动明显;聚类分析显示,随时间推移,T1(0.02‰),T2(0.1‰)与CK的群落结构相似度逐渐升高,并逐渐向CK移动。而T3(0.5‰)始终与CK保持低相似度;在微生物多样性分析中,T3(0.5‰)对微生物多样性指数(Shannon index)与丰富度指数(Margalef index)降低程度最为显著。     

改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响

伴随气候变化下亚热带地区米槠天然林净初级生产力变化,凋落物以及植物根系输入亦会发生改变,这将显著影响土壤微生物群落。于2019年7月在设置7年的米槠天然林植物残体添加和去除试验（the detritus input and removal treatments,DIRT）样地采集不同处理（对照、去除地上凋落物、去除地下根系、无凋落物输入、添加双倍地上凋落物）的2个土层土壤（0—10,10—20 cm）,测定微生物磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）含量,计算各微生物群落比值以及多样性,进一步揭示凋落物和植物根系输入对亚热带米槠天然林土壤微生物群落组成和多样性的影响。结果表明：（1）不同处理下0—10 cm土层微生物磷脂脂肪酸含量约为10—20 cm土层的2倍;（2）地上凋落物变化均使得革兰氏阳性菌、阴性菌及放线菌等细菌含量出现不同程度的下降,但不会对丛枝菌根等真菌含量产生影响,而去除根系处理显著降低丛枝菌根真菌含量;（3）微生物群落Shannon-wiener、Simpson多样性指数不受凋落物输入的影响,凋落物去除降低表层土壤微生物群落的Margalef丰富度,提高Pielou均匀度,表明0—10 cm土层微生物群落含量与分布状况受凋落物输入变化影响较大;（4）地下植物根系存在可提高真菌（如丛枝菌根真菌）含量,而地上凋落物输入主要改变细菌丰度以及群落结构。可溶性有机碳以及矿质氮是影响不同处理土壤微生物群落组成和多样性的主要因素。可见,凋落物和根系输入通过土壤理化性质的变化而影响了微生物群落,研究结果可为全面认识植物、土壤与微生物间的相互作用对森林生产力的影响提供科学依据。     

水稻土微生物群落、酶活性及理化性质对有机肥、石灰连续施用的响应

目的探究水稻土微生物群落、酶活性及理化性质对有机肥、石灰连续施用的响应规律,为培育健康水稻土提供理论依据。方法于2014年冬季,选取湘东双季稻区典型酸紫泥田,分别进行了连续施用鸡粪发酵商品有机肥、生石灰的大田试验。每年早、晚稻翻耕前各撒施一次有机肥、石灰,施用量均为2.25 t/hm²,分别以不施有机肥、石灰的处理为对照。在处理后第3年(2017年)和第7年(2021年)晚稻黄熟期,采集表层(0—15 cm)混合土壤样品,测定土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量、酶活性及理化性质,筛选指示性强、响应敏感的土壤指标。基于土壤理化性质与生物学性质间的相互关系,构建结构方程模型,解析土壤PLFAs含量与酶活性对有机肥、石灰处理的响应机理。结果与对照相比,有机肥连施3年后,土壤革兰氏阴性菌(G⁻) PLFAs含量提高23%,革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌值(G⁺/G⁻)因而降低29%;连施7年后,总PLFAs、细菌、革兰氏阳性菌(G⁺)和放线菌PLFAs含量分别提高16%、13%、28%和38%,腐生真菌PLFAs含量降低19%,而G⁻ 菌PLFAs含量、G⁺/G⁻均与对照无显著差异。石灰连施3年后,土壤微生物类群PLFAs含量平均降低30%,连施7年后,平均降幅增至36%。有机肥施用3年后,土壤脲酶活性提高了29%;施用7年后,土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性分别显著提高了63%、82%和39%。连施石灰3年,脲酶活性显著提高25%,连续施用7年则显著降低39%,对其他酶活性无显著影响。有机肥连施3、7年,土壤通气孔隙度分别增加了14%、33%,有机质总量分别增加了12%、7%,3个活性有机碳组分平均分别提高29%、69%;pH和碱解氮、有效磷、速效钾含量无显著变化;连续施用石灰3、7年,土壤pH分别提高0.6、0.6个单位,而通气孔隙度分别显著降低了47%、28%,总有机质和易氧化有机碳含量无显著变化,细颗粒有机碳含量分别提高了24%、9%,粗颗粒有机碳含量分别提高了100%、21%,施用石灰3年对速效养分含量无显著影响,施用石灰7年土壤碱解氮含量显著降低而有效磷含量显著增加。土壤物理、化学、生物学指标对连续施用有机肥的响应比值以正值为主,对连续施用石灰的响应比值以负值为主,土壤生物、化学指标对连续施用有机肥7年的响应比值较3年趋向更高正值,而对施用石灰趋向更高负值,达到17%～149%。结构方程分析结果表明,连续施用有机肥主要通过增加粗颗粒有机碳含量提升土壤易氧化有机碳,提升微生物总PLFAs含量和脲酶活性,而随着石灰累积用量的增加,降低土壤通气孔隙度、粗颗粒有机碳和碱解氮含量,降低土壤微生物总PLFAs、脲酶活性。结论长期连续施用有机肥可持续改善土壤通气性,增加有机质积累,提高土壤物理、化学和生物学性质,短期施用石灰有利于改善土壤物理、化学和生物学性状,但长期连续施用则降低石灰的正向效果。粗颗粒有机碳对土壤生物和化学性状响应有机肥、石灰连续施用的影响最为关键,具有预测土壤健康的潜能。     

藏中矿区重金属污染对土壤微生物学特性的影响

土壤微生物对土壤重金属污染反应敏感,是探讨矿区土壤重金属污染生态效应的有效指标之一。通过野外调查与采样和室内分析,研究了藏中矿区重金属污染对土壤蔗糖酶、脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶活性、微生物生物量C（MBC）、N（MBN）和P（MBP）、土壤基础呼吸、代谢商（qCO2）及可矿化N的影响。研究表明,矿区土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd全量和有效含量均高于对照土壤;随着矿区土壤重金属含量增加,土壤酶活性、微生物量C、N和P、可矿化N均逐渐降低,土壤基础呼吸和qCO2则逐渐升高;土壤重金属与土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、脱氢酶活性、酸性磷酸酶活性、MBC、MBN、土壤基础呼吸、qCO2及可矿化N具有显著的线性相关;脱氢酶活性对土壤重金属污染最为敏感,表明脱氢酶活性可作为藏中矿区土壤环境质量变化的有效指标。     

秸秆还田对黑土亚表层微生物群落结构的影响特征及原因分析

为明确切碎秸秆与秸秆颗粒对黑土亚表层土壤微生物群落结构的影响效应,从而评价不同秸秆还田方式对亚表层的培肥效果,该研究于2016—2018年在东北黑土区进行一次性玉米秸秆深埋还田试验,设置切碎秸秆低量(QS1)、切碎秸秆高量(QS5)、秸秆颗粒低量(KL1)与秸秆颗粒高量(KL5)4种秸秆还田处理,并与秸秆不还田(CK)...     

不同培肥模式对茶园土壤微生物活性和群落结构的影响

以闽东地区红黄壤茶园定位实验地为对象,通过测定6种不同施肥处理土壤微生物学特性,研究不同培肥对土壤微生物特性和生物化学过程的影响,阐明各指标间的相互关系.结果表明,除了单施无机肥处理外,半量化肥+半量有机肥、全量有机肥、全量化肥+豆科绿肥以及半量化肥+半量有机肥+豆科绿肥等的培肥方式均不同程度提高了土壤有机质,可培养微生物数量,微生物量碳、氮含量及土壤酶活性,尤以半量无机肥+半量有机肥+豆科牧草的培肥模式增幅更为明显,而单施无机肥不利于微生物的生长、酶活性的提高和维持生态系统的稳定性.微生物群落磷脂脂肪酸(PLFAs)标记主成分分析显示,各种不同施肥方式使微生物群落结构发生改变.相关分析表明,微生物量与可培养微生物数量、微生物磷脂脂肪酸含量之间的相关性明显高于微生物量与各种酶活性之间的相关性,说明微生物数量大小对微生物群落结构的影响大于对酶活性功能的影响.研究也表明土壤各微生物指标能从不同方面反映土壤肥力水平,所以采用各种不同的方法能更客观地评价闽东地区茶园红黄壤质量的优劣.     

Community level physiological profiles of microbial communities from forest humus polluted with different amounts of Zn,Pb, and Cd—Preliminary study with BIOLOG ecoplates

Abstract

Heavy metals may alter the structure and metabolic functions of soil microbial community. The objective of our study was to compare the community level physiological proffies (CLPPs) of microbial communities from forest humus polluted with different amounts of Zn, Pb, and Cd to test whether the addition of soluble Zn and Cd may affect the CLPPs of microbial communities. The samples were taken at 18 locations in southern Poland referred to as unpolluted (UP), slightly polluted (SP), and heavily polluted sites (HP). The contents of heavy metals were measured after wet digestions in concentrated HNO₃. Microbial communities were extracted using 0.96% NaCl solution. In order to test heavy metal tolerance of microbial communities from UP sites the extracts from these sites were additionally treated with Zn (50 mg L^-1; UP + Zn) and Cd (1 mg L^-1; UP + Cd). Metabolic functions of the microbial communities were analyzed using BIOLOG Ecoplates method. The contents of Zn, Pb and Cd were the highest at HP sites (4,740, 1,120, 41.0 mg kg^-1, respectively) followed by SP (830, 509, 9.2 mg kg^-1, respectively), and UP (173, 93, 2.1 mg kg^-1, respectively) sites. Principal components analysis (PCA) indicated that CLPPs at all sites were similar. This suggests that microbial community from SP and HP sites revealed tolerance to heavy metals. Addition of Zn affected CLPPs of microbial communities from UP sites as indicated by significantly (p < 0.05) higher value of PC1 score. The addition of Cd did not affect CLPPs of microbial communities from these sites.