东祁连山高寒草地土壤产漆酶真菌的筛选、鉴定及产酶条件的初步研究

以高寒草地土壤分离出的56个真菌菌株为研究对象,经愈创木酚-PDA培养基和α-萘酚-PDA选择性培养基初步筛选, 再根据菌株在愈创木酚、邻苯二酚、邻苯甲苯胺为底物的选择性培养基上菌体生长及菌落大小、漆酶催化氧化还原反应产生的变色圈直径大小及其变色圈颜色深浅程度,以及测定油菜秸秆诱导的液体发酵产漆酶活力,筛选出1株产漆酶酶活真菌菌株(编号为310b)。经rDNA-ITS基因序列分析,初步鉴定为Marasmius tricolor。对菌株310b产漆酶的条件进行了初步研究,结果表明,菌株310b在25℃培养条件下产漆酶活力最大,初始pH值为4.0时,漆酶活力最大,蔗糖、蛋白胨分别为诱导菌株产漆酶活力最高的碳、氮源。几种非营养有机物对菌株产漆酶活力大小不同,α-萘酚和吐温-80对菌株产漆酶没有明显影响,愈创木酚、单宁酸、吲哚乙酸抑制菌株产漆酶,其中吲哚乙酸抑制作用最强烈(P＜0.01)。在Cu²⁺浓度为0.001~0.025 g/L范围内,随Cu²⁺增加,产漆酶活力增加,0.025 g/L时产酶活力最大。随着接种量的增加,诱导漆酶活力增加。在60~180 r/min的转速范围内,随着转速的增加,漆酶活力增加。油菜秸秆粉的量在0~1 g范围内,随着秸秆添加量的增加,漆酶活力增加;1~2 g范围内,随着秸秆添加量的增加,漆酶活力减小。     

高寒草地土壤产漆酶真菌的筛选及分子鉴定

以高寒草地土壤分离出的9株真菌菌株为研究对象,采用rDNA-ITS方法对筛选出的产漆酶菌株进行分子鉴定,根据菌株在愈创木酚、蒽酮、邻苯二酚、邻联甲苯胺、邻甲苯胺、α-萘酚、联苯胺、没食子酸为底物的选择性培养基上的生长情况、菌落大小、漆酶催化氧化还原反应产生的变色圈直径大小及其颜色深浅程度,进行产漆酶真菌初筛,采用液体产酶发酵法选用ABTS为底物测定漆酶活力进行复筛。鉴定结果为菌株1.9为Uncultured fungus clone.,2.1a为Scytalidium,310b为Marasmius tricolor,2.1c为Saccharicola,2.3a为fungal sp,2.4d为Saccharicola.,10a为Marasmiusrotalis,3.7c为Alternaria.WB为Verticilliumlongisporum。筛选结果表明：除菌株3.7c以外,其余8株菌株在以愈创木酚、蒽酮、邻联甲苯胺、联苯胺为底物的培养基上基本都产生氧化带,在没食子酸底物培养基上均不产生氧化带;菌株1.9,2.1a,310b,2.4d,10a,2.1c,2.3a均具有产漆酶活力,其中菌株310b具有较强产漆酶活力。     

甘南高寒草甸采矿活动及植被恢复方式对土壤有机质和酶活性的影响

研究植被恢复对矿区土壤和生态环境修复具有重要意义,但目前青藏高原基于采矿背景的生态恢复研究较少。本研究以甘南高寒草甸采金矿区为研究对象,探究采矿及植被恢复(草本植物恢复和木本植物恢复)5年后土壤有机质和酶活性的变化。结果表明:采矿活动会使土壤有机质和酶活性显著下降(P<0.05),草本植物恢复5年后有机质和脲酶活性显著提高(P<0.05),但木本植物恢复对土壤有机质和酶活性影响均不显著(P<0.05),恢复样地和未恢复样地土壤有机质含量和酶活性均呈正相关关系,恢复样地土壤有机质和酶活性在垂直分布上(0–10 cm和10–30 cm)没有显著差异(P>0.05)。该地区植被恢复前期以垂穗披碱草(Elymus nutans)为建群种的草地群落凋落物和根系分泌物输入要高于以青海云杉(Picea crassifolia)为建群种的林地群落,更能快速提高土壤质量,以木本植物恢复时应搭配凋落物输入量大且易分解的树种。     

利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质光谱学特性的影响

为深入了解不同利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质含量和结构特性的影响,以次生沙棘林地、退耕还林地、农田和天然放牧地等4种利用方式土壤作为对象,研究了其0~10 cm和10~20 cm土层可溶性有机质含量、紫外-可见光光谱及其特征参数、荧光光谱及其特征参数等。结果表明,0~10 cm土层可溶性有机碳和有机碳含量由高到低的顺序为天然放牧地>退耕还林地>次生沙棘林>农田。10~20 cm土层中的可溶性有机碳及有机碳含量在退耕还林地和次生沙棘林中较高。有机碳含量和可溶性有机碳含量及其复杂程度随土层的加深而降低。天然放牧地土壤可溶性有机质的芳香化程度和腐殖化程度较高,含有较多的多环芳烃。研究结果指出,天然放牧地土壤可溶性有机质的结构更为复杂,稳定性更强,对维护青海省高寒地区碳库平衡和生态稳定有积极作用。0~10 cm土层土壤可溶性有机质的结构更为复杂。     

天祝高寒草甸土壤酶活性分析

对青藏高原高寒草甸主要土壤酶种类及活性进行的调查分析结果表明:高寒草甸土壤中存在脲酶、磷酸酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和蛋白酶等8种土壤酶,它们的酶活性存在差异,天然草地中除蔗糖酶和过氧化物酶外其余酶活性均高于燕麦地,并通过主成分分析得到了高寒草甸土壤酶综合评价模型.     

高寒草地土壤三色小皮伞菌产漆酶特性的研究

以1株三色小皮伞菌（Marasmius tricolor）（编号310b）为供试菌株,采用底物显色法和液体摇瓶发酵法,研究了供试菌株Marasmius tricolor 310b在3种底物（愈创木酚、邻苯二酚和邻苯甲苯胺）选择性培养基上产漆酶的相对酶活力,在愈创木酚-PDA培养基上的相对产酶速度,以愈创木酚为底物催化液体发酵粗酶液的酶活力以及粗酶液酶学性质。结果表明：供试菌株Marasmius tricolor 310b在含有愈创木酚、邻苯二酚和邻苯甲苯胺等3种底物的选择性培养基上能够生长且产生氧化带,在不同底物的选择性培养基上氧化带的颜色、直径以及菌落大小不尽相同,在愈创木酚选择性培养基上产生的氧化带直径和菌落直径最大。愈创木酚能够在供试菌株生长早期诱导菌丝分泌漆酶;以愈创木酚为底物测得菌株液体发酵粗酶液的漆酶活力最高。供试菌株分泌的漆酶在30℃、pH=4.5时酶的催化活性达到最大值,0～45℃、pH 4.0～6.5范围内保持较高的酶活力。     

东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤有机质含量及其与主要养分的关系

对东祁连山金强河河谷轻度、中度、重度退化高寒草甸土壤有机质含量变化及其与土壤全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间的关系进行了研究。结果表明：随着退化程度的加重,020 cm层土壤有机质、全氮和速效磷含量均不断下降,全磷含量呈现出先降后升但总体呈下降的趋势,但速效氮含量则不断上升,各养分的变化差异均达到极显著水平(P<0.01)。在划分的轻度退化草地土壤中,有机质含量分别与全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间均不存在显著的相关关系(P>0.05),另外所划分的中度退化和重度退化草地也同样如此。但是通过把3个不同程度退化草地结合起来作为整体进行综合分析,结果表明,除了全磷,土壤有机质含量分别与全氮、速效氮、速效磷含量三者之间存在极显著的相关关系(P<0.01)。在较大尺度上,有机质可以作为土壤营养状况的主要判断指标。在研究高寒草地土壤养分状况及其综合评价中,要特别注意其时空异质性,要重视尺度问题。     

人工补播对退化高寒草甸土壤真菌群落特征的影响

为明确退化高寒草甸土壤真菌物种组成、群落多样性及功能结构等对补播的响应变化规律,本研究采用高通量基因检测技术对青藏高原中度退化及人工补播草地土壤真菌群落特征及其调控因子等进行了研究。结果显示：退化草地补播后土壤真菌特有OTUs增加,子囊菌门真菌丰度升高,被孢霉菌门和担子菌门真菌丰度降低;补播提高了退化草地土壤真菌Chao1指数,而对真菌Shannon指数和Simpson指数无明显影响;退化草地与补播草地间土壤真菌群落结构差异显著,补播后土壤病理型、病理-腐生型及共生型真菌丰度降低,土壤真菌群落及功能结构发生明显改变;土壤pH、总有机碳含量、铵态氮含量、硝态氮含量、全磷含量、全钾含量和碳氮比对土壤真菌起主要调控作用。     

甘肃玛曲高寒草甸土壤微生物季节变化特性的研究

选取甘肃玛曲高寒草甸6个样地,对各样地的土壤微生物季节动态及其与土壤理化因子的关系进行了分析。结果表明,在土壤微生物中细菌数量占绝对优势,季节变化对土壤微生物有较大的影响,土壤微生物与土壤肥力有较为密切的关系。细菌在4月出现高峰;放线菌数量春季到秋季数量逐渐减少;真菌数量春季到秋季变化不明显,冬季略有增加;氨化菌、硝化...     

高寒草甸不同海拔梯度土壤有机质氮磷的分布和生产力变化及其与环境因子的关系

以高寒草甸6个不同海拔(从低到高依次为3 840,3 856,3 927,3 988,4 232,4 435 m)梯度内的野外观测和土壤实测数据,分析了土壤有机质、氮、磷的分布特征及其与土壤含水量和土壤温度之间的关系.结果表明,土壤有机质、土壤全氮、土壤速效氮、土壤全磷含量均在第一梯度(3 840 m)和第六梯度(4 435 m)较高,中间梯度较低,但土壤速效磷变化有波动;土壤含水量对土壤有机质、氮、磷作用强度依次为土壤全氮、土壤有机质、土壤全磷、土壤速效氮、土壤速效磷;土壤温度对土壤有机质、氮、磷作用强度依次为土壤速效氮、土壤有机质、土壤全氮、土壤全磷、土壤速效磷;温度对高寒草甸植物群落初级生产力(地上生物量)的作用最大,是决定不同海拔梯度植物群落初级生产力的主要环境因子,其回归方程为:Ya＝-92.982 13.832X3(F＝13.355,P<0.05).     

枯落物添加对三江源区退化高寒草甸土壤碳矿化的影响

为明确高寒草甸退化后植被群落结构改变对土壤碳矿化特征的影响,以不同退化梯度高寒草甸表层土壤为研究对象,通过室内恒温培养203 d研究了不同功能群枯落物添加对土壤有机碳矿化的影响。结果表明：随退化程度加剧,土壤有机碳累积矿化量呈先增加后降低的非线性响应趋势;枯落物添加分别显著增加了未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化草甸土壤有机碳的累积矿化量约102.04%,58.71%,70.68%和181.32%,但同一退化梯度不同枯落物添加对土壤有机碳累积矿化量的影响不存在显著差异。进一步分析发现,随着培养前土壤有机碳、总氮含量以及pH值的增加,土壤有机碳矿化累积量呈先增加后降低的趋势,而枯落物添加可以改变土壤有机碳矿化累积量对土壤本底碳氮含量以及pH值的响应程度。总之,三江源区退化高寒草甸植被群落结构的改变显著影响了土壤有机碳矿化特征。     

藏北高原退化高寒草甸土壤团聚体有机碳变化特征

采用湿筛法对藏北高原退化高寒草甸表层(0~10cm)、亚表层(10~20cm)土壤团聚体有机碳及其变化进行了研究。结果表明,高原冷湿环境中退化草地表层、亚表层SAOC的下降幅度随草地退化加剧均趋于显著提高,轻度、严重退化草地表层各粒级SAOC降幅均明显高于亚表层;草地退化缩小了不同土层间SAOC含量的差异,草地退化程度越高则表层、亚表层间SAOC含量的差异越小,退化草地大团聚体(0.25mm)SOC、微团聚体(0.25mm)SOC含量的土层分布亦呈相同趋势。轻度退化草地不同土层大团聚体SOC降幅均较高,严重退化草地不同土层微团聚体SOC降幅则较高;正常草地、轻度退化草地、严重退化草地表层大团聚体SOC/微团聚体SOC比值分别为0.95,0.87,1.55,亚表层分别为0.96,0.72,2.33,表明轻度、严重退化草地中大团聚体SOC含量随土层加深分别更趋下降、更趋提高。退化草地表层、亚表层SAOC贡献率在总体上亦均按2~0.25 mm,2 mm,0.25~0.053mm,0.053mm的顺序依次大幅降低,表明不同土层大团聚体SOC贡献率均较高。土壤团聚体与SAOC、SOC与SAOC间的关系受草地退化程度的影响。     

高寒草甸土壤有机碳和全氮变化对牧压梯度的响应

针对高寒草甸土壤碳氮变化对牧压梯度的响应,以青海海北高寒草甸为研究对象,监测分析了禁牧(对照,CK)、轻牧、中牧、重牧试验地土壤有机碳密度、土壤全氮密度的变化特征。结果表明:SOCD和STND均与牧压梯度呈"V"形二次曲线关系(P0.05),说明禁牧可增加SOCD和STND,但放牧强度约高于7.5只羊·hm-2时存在由低向高的一个阈值转折点。同一放牧梯度上0~40cm的SOCD均表现出5月最低,升至7月后,CK、LG到9月持续升高,而MG、HG有所下降,而STND自5月到9月表现为"И"型波动变化规律。随着土层深度加深SOCD和STND下降明显。不论是季节变化还是垂直变化,SOCD和STND相互间均呈显著的正相关关系(P0.05)。C/N随生长季延长逐渐增加,随土层深度的加深而降低,放牧梯度并未改变土壤C/N的变化趋势。     

祁连山东段退化高寒草甸土壤水分入渗的变化及团聚体对水分入渗的影响

为探明退化高寒草甸土壤水分入渗特征及其影响因子,本试验以祁连山东段退化高寒草甸为对象,研究了不同退化程度高寒草甸土壤水分入渗率、机械组成和团聚体的变化,探讨了团聚体特性对土壤水分入渗的影响。结果表明：随着高寒草甸退化程度的加剧和土层深度的增加,土壤水分入渗率均表现出逐渐降低的趋势（P<0.05）,土壤团聚体由大粒径为主向小粒径为主改变;水分入渗率与土壤有机质含量、砂粒含量、粉粒含量、孔隙度、大粒径团聚体含量之间具有显著的正相关性（P<0.05）,与土壤容重、黏粒含量、土壤微团聚体含量之间具有显著的负相关性（P<0.05）。综上所述,随着高寒草甸退化程度的加剧,土壤中大团聚体含量减小,导致土壤孔隙度下降,土壤水分的入渗能力逐渐降低,水源涵养能力变差。     

不同退化程度高寒草甸土壤团聚体及其有机碳分布特征

为探究退化对高寒草甸土壤质量的影响,在甘肃省天祝藏族自治县金强河高寒草甸范围内设置未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4个退化梯度,采用干筛法研究了不同退化程度高寒草甸0～30 cm土层土壤团聚体及其有机碳分布特征。结果表明：粒径>5 mm的团聚体含量随退化加剧显著降低,<0.25 mm粒级团聚体含量随退化加剧显著升高。大团聚体含量、平均重量直径及几何平均直径随退化加剧逐渐降低。团聚体有机碳含量随退化加剧呈先增加后降低趋势,大团聚体中0.25～0.5 mm粒级团聚体有机碳含量最高,各粒级团聚体有机碳含量均随土层加深而降低。未退化草地对有机碳的贡献率主要是> 5 mm粒级的团聚体,退化加剧,<0.25 mm的微团聚体对有机碳的贡献率逐渐升高。双因素分析表明退化程度与土壤深度的交互作用对团聚体分布、团聚体有机碳含量及有机碳贡献率有显著影响。草地退化导致土壤结构稳定性下降,大团聚体占比降低,对有机碳的贡献率减小。研究结果可从土壤团聚体及有机碳角度对退化草地的治理及可持续利用提供理论指导。     

高寒草甸不同斑块草地土壤微生物多样性特征研究

本文以矮嵩草(Kobresia humilis)高寒草甸及退化后形成的不同退化斑块群落类型草地土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了不同斑块草地土壤中微生物群落结构组成和多样性变化特点,并分析了土壤微生物与土壤养分之间的相关性.结果表明:以矮嵩草为优势植物的高寒草甸群落变为以细叶亚菊(A ...     

有机肥施用量对黄河源不同坡向退化高寒草甸土壤团聚体及有机碳的影响

为研究短期内有机肥不同施用量对退化高寒草甸土壤团聚体的影响,以黄河源区退化高寒草甸为研究对象,研究不同有机肥施用量0 kg·m^-2(CK),0.15 kg·m^-2(M1),0.45 kg·m^-2(M2),0.75 kg·m^-2(M3),1.05 kg·m^-2(M4),1.35 kg·m^-2(M5)下土壤团聚体稳定性及有机碳含量的变化规律,为探讨青藏高原退化高寒草甸恢复过程中有机肥的最适施肥量提供理论依据。结果表明：土壤团聚体的几何平均直径(Geometric mean diameter, GMD)、平均重量直径(Mean weight diameter, MWD)呈现减少-增加-减少的趋势,在有机肥施用量为0.75 kg·m^-2(M3)时达到最大值。阴坡样地MWD和GMD高于相同处理的阳坡样地。土壤团聚体有机碳含量随着有机肥的施加呈现增长趋势,适量施用有机肥能够增加土壤大团聚体有机碳的含量。阴坡和阳坡不同施肥处理下>0.25 m...     

我国高寒草甸土壤磷素研究进展

高寒草甸生态系统的脆弱性及其植被、土壤特性决定了其磷素循环有其自身的特点及研究的必要性。从土壤磷素的分级研究、土壤磷素储量、磷在土壤中的循环及转化等几个方面综述了我国高寒草甸土壤磷素研究现状。重点回顾了高寒草甸土壤磷素空间分布及其主要影响因子,包括环境因子、植被及人类活动等。土壤磷素有其空间分布规律,随水平位置和土壤深度的变化发生相应变化,指出了目前在高寒草甸生态系统土壤磷素研究中存在的一些问题以及未来研究的热点,以期综合已有的经验和成果,促进今后土壤磷素的研究。