覆盖作物多样性对猕猴桃园土壤微生物群落功能的影响

以丹江口水源涵养区猕猴桃园为研究对象,运用Biolog微平板技术,研究不同种类覆盖作物处理(2、4、8种和清耕对照)下土壤微生物群落功能多样性的差异。结果表明,覆盖作物处理土壤微生物群落对碳源的利用程度、功能多样性指数和丰富度指数均高于清耕对照。覆盖作物及清耕对照处理土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数、丰富度指数与土壤含水量、有机碳、pH、微生物量碳氮呈显著正相关关系。主成分分析与碳代谢图谱分析表明,猕猴桃园增加覆盖作物种类提高了土壤微生物对碳源的利用能力,且对D-甘露醇、L-精氨酸、L-天门冬酰胺、L-苯丙氨酸、γ-羟丁酸、α-丁酮酸、4-羟基苯甲酸、吐温40的利用能力显著高于清耕对照。此外,4种覆盖作物处理对猕猴桃园土壤生态环境的影响优于2种和8种。研究表明,猕猴桃园增加覆盖作物多样性改变了土壤环境因子,影响了土壤微生物群落的代谢活性和功能多样性。     

不同氮肥管理方式对稻田土壤微生物群落结构的影响

为合理使用氮肥,维持稻田生态健康发展,运用磷脂脂肪酸(PLFA)和Biolog-Eco微平板法研究了4种氮肥管理模式:不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(FP)、氮肥优化管理1(OPT1)、氮肥优化管理2(OPT2)对稻田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:OPT1处理较CK提高了土壤微生物的代谢活性和碳源利用能力,而FP、OPT2处理均较CK降低了土壤微生物代谢活性和碳源利用能力。OPT1处理的土壤总生物量最高,为42.11 nmol·g^-1,OPT2处理的土壤总生物量为40.16 nmol·g^-1,均高于CK的34.19 nmol·g^-1,而FP处理的土壤总生物量为34.16 nmol·g^-1,低于CK。OPT1处理的土壤微生物多样性较复杂,F/B值最高。综合各项指标,OPT1处理更有利于土壤生态环境稳定。     

土地利用方式变化对土壤微生物群落的影响

利用群落水平生理活性(CLPPs)和磷脂脂肪酸(PLFAs)方法,研究人工苜蓿、谷子、青贮玉米、原始群落等土地利用方式对宁夏中部干旱区荒漠草原土壤微生物群落结构与功能的影响。结果表明:不同土地利用方式显著改变革兰氏阳性菌(18∶1n9c)、腐生真菌(18∶2n6t)的生物量。青贮玉米、苜蓿利用方式下,土壤细菌、真菌的微生物生物量分别比谷子利用方式高0.79~1.41倍、0.84~0.94倍;革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)的生物量比谷子利用方式高0.33~1.00倍、1.05~1.64倍,革兰氏阴性菌(G-)的生物量增加幅度显著高于革兰氏阳性菌(G+)。和典型植被群落相比,玉米、谷子利用方式真菌在微生物群落中所占比例分别提高了16.87%、32.51%,土地利用方式会改变土壤真菌所占比例,加速了土壤向真菌型转化的速度。苜蓿、青贮玉米利用方式提升了以碳水化合物、芳香化合物、氨基酸类化合物为碳源的微生物类群代谢功能多样性,以羧酸类化合物为碳源的微生物类群受土地利用方式影响较小;然而,谷子利用方式下微生物群落对芳香类化合物利用能力明显较强,以羧酸类和氨基酸类化合物为碳源的微生物类群明显受到抑制。土壤微生物群落结构、功能多样性受土地利用方式影响出现差异;RDA分析表明以碳水化合物、芳香类化合物、氨基酸类化合物为碳源的微生物类群和土壤碱解氮正相关,以多聚化合物为碳源的微生物类群和土壤全磷质量分数呈正相关。革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌的变化显著受到土壤全磷质量分数的影响。不同土地利用方式下土壤碱解氮、全磷质量分数会对土壤微生物结构与功能产生影响,土壤微生物群落结构、功能多样性的变化是土壤因子与微生物相互作用的结果。     

利用PLFA方法研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响

目的研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响。方法以中国科学院沈阳生态实验站的长期定位试验为平台,利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究农田、裸地、割草和休闲4种土地利用方式对微生物群落结构的影响,其中农田土地利用方式又包括对照处理(CK)、循环猪圈肥处理(M)、化肥处理(NPK)和化肥+循环猪圈肥处理(NPK+M)。结果细菌脂肪酸和真菌脂肪酸与总PLFA变化规律相似,均为休闲和割草处理最高,农田居中,裸地最低;农田各处理间PLFA含量差异较小,其中M处理最高,其次为CK和NPK+M处理,NPK处理最低;自然撂荒和有机肥的施用有利于微生物的生长,而施用化肥则降低了微生物PLFA量;自然生态系统中土壤具有较高的G+PLFA/G-PLFA比值(革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的PLFA比值),而耕作和施用化肥则降低了这个比值;休闲和割草处理具有较低的细菌与真菌的PLFA比值,农田生态系统和裸地细菌PLFA/真菌PLFA比值则较高;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析表明,土壤微生物量与土壤有机质和全氮显著相关。结论长期土地利用方式的不同明显导致了土壤微生物量和群落结构的差异。     

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。     

黄顶菊入侵域不同土层土壤微生物群落结构的比较

为了解黄顶菊入侵对不同土层土壤微生物群落空间分布情况的影响,利用同质园试验,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法研究了黄顶菊入侵对不同土层土壤微生物群落结构和土壤微生物量的影响。结果表明:0~5,5~10,10~15cm土层中N处理和FN处理土壤微生物出现重叠,而与F处理差异较大。20~25,25~30cm土层中N处理和F处理出现重叠,且二者和FN处理差异显著。不同处理中代表细菌的PLFA16∶0Nalcohol在10~15,15~20cm土层内有较大量分布;16∶1ω5c(丛植菌真菌)在20~25,25~30cm土层内有较大量分布;在20~25,25~30cm土层中没有出现17∶0 10-methyl(放线菌);除20~25cm土层外18:3ω6,9,12c(真菌)在其他土层内均有较大量分布;cy19∶0ω8c(格兰氏阴性菌)在所有土层内分布都有明显差异。不同土层不同类型微生物PLFAs的种类和含量在黄顶菊不同入侵程度之间有差异。F样地的PLFAs含量均低于N样地及FN样地,随着黄顶菊入侵程度的加深,真菌/细菌值降低,而G+/G-的值升高。说明土壤微生物的群落结构与地上植物群落结构密切相关,基本表现为地上植物多样性越高,土壤微生物的量越多。     

生草覆盖对梨园土壤理化性状的影响

以自然生草为对照,综合比较鲁梅克斯、三叶草、菊苣、紫花苜蓿、高羊茅、黑麦草几种牧草生草覆盖对梨园土壤理化性质及养分含量的影响,结果表明:与自然生草相比,几种生草处理表现为土壤温度、含水量、N及P含量降低,土壤容重、K含量升高。紫花苜蓿、黑麦草和自然生草覆盖有机质含量相当,是本地区果园生草管理较理想的选择,其它各处理显著低于自然生草处理。     

山西太岳山不同林龄华北落叶松林土壤微生物群落结构特征

  目的  分析不同林龄华北落叶松人工林土壤微生物结构特征变化规律,阐明土壤微生物群落结构特征对林龄变化的响应机制及关键影响因子,为人工林可持续经营和探讨土壤微生物群落对环境变化反馈机制提供理论依据。  方法  以不同林龄华北落叶松人工林为研究对象,基于土壤微生物群落结构、土壤理化性质和林下植被特征等指标,采用冗余分析探讨土壤理化性质和林下植被特征对土壤微生物群落结构的驱动机制。  结果  研究结果表明林龄变化对土壤理化性质和微生物群落结构特征均存在显著影响,其中土壤温度、含水率、pH值、全碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均随着人工林年龄的增加而显著增加,土壤有效磷含量则表现出相反的变化规律（P < 0.05）。林龄增长也提高了土壤革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和放线菌含量,但真菌与细菌以及革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌的比值呈下降趋势。林下灌木、草本层物种多样性也表现出随林龄增加而增长的变化趋势,不同林龄间差异则均未达显著水平。冗余分析结果表明本研究选取的土壤理化性质和林下植物物种多样性指标共同解释了土壤微生物群落总变异的86.1%,土壤含水率、温度、有效磷、硝态氮含量、灌木层丰富度指数和草本层丰富度指数则分别解释了微生物群落结构变异程度的22.7%、18.4%、11.8%、10.6%、7.9%和5.6%。  结论  土壤微生物群落结构特征、土壤理化性质和林下植物物种多样性（灌木层和草本层）均受到林龄变化的影响,并且土壤温度、含水率、有效磷、硝态氮和林下植物物种多样性是引起不同林龄人工林土壤微生物群落结构变化的关键驱动因子。      

不同复垦方式对铝矿废弃地土壤微生物多样性的影响研究

土壤微生物被认为是土壤生态系统的预警及敏感指标之一,对土壤质量变化有重要指示作用,直接体现土壤的生态功能。以山西省孝义铝矿废弃地土壤样品为研究对象,通过施肥及前茬双因素随机组合,采用磷脂脂肪酸（PLFA）方法,分析了不同复垦方式对铝矿废弃地复垦区土壤微生物的影响。结果表明：（1）施肥能显著提高土壤微生物生物量（P<0.05）,其中以有机+无机肥为最佳施肥模式,与对照相比,在前茬种植大豆、箭舌豌豆、毛苕子,前茬玉米秸秆还田和前茬玉米整秸秆覆盖条件下,土壤微生物总量分别提高了5.70、8.03、31.27、1     

耕作方式和秸秆还田对稻田表层土壤微生物群落的短期影响

土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分,对农艺措施响应敏感,为此采用磷脂脂肪酸(PLFA)法研究短期耕作和小麦秸秆还田对稻田表层土壤(0～5cm)微生物群落结构和多样性的影响。2011年在湖北省均川镇,设置了免耕(NT)和翻耕(PT)两种耕作方式以及6000kg·hm-2(SR3)、4000kg·hm-2(SR2)、2000kg·hm-2(SR1)、0kg·hm-2(SR0)四种还田量试验。为期两年的试验结果表明,试验田土壤共检测出了21种不同的磷脂脂肪酸类型,以iC15:0、C16:0、10Me17:0、Cyc19:0为主,分别占总磷脂脂肪酸的9.6%～11.6%、16.1%～19.0%、8.7%～13.0%和7.6%～9.8%,各处理土壤总磷脂脂肪酸含量在25.35～43.06nmol·g-1波动;免耕显著提高了表层土壤革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌,显著降低真菌和革兰氏阴性菌的生物量以及真菌/细菌、单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸和Shannon-Winner指数;秸秆还田显著提高了细菌、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生物量以及真菌/细菌、Shannon-Winner指数、Simpson指数和Margalf丰度指数。因此,秸秆还田提高了表层土壤微生物生物量和微生物多样性,短期免耕主要影响微生物群落结构。     

覆盖作物对茶园节肢动物群落多样性影响

本研究选取湖北省十堰市郧阳区谭家湾镇圩坪寺村茶园为研究对象,探讨几种禾本科、菊科、豆科植物不同配置方式对茶园节肢动物群落个体数、多样性时序特征的影响。试验共设置4个处理：自然留养杂草（CK）、黑麦草+白三叶2种作物混播（EZ）、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶4种作物混播（SZ）、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶+紫羊茅+毛苕子+波斯菊+百日草8种作物混播（BZ）,采用陷阱法和马氏网收集调查节肢动物群落组成,分析多样性指数、均匀度指数和丰富度指数的时序变化。结果表明,自然留草和覆盖作物下茶园节肢动物群落组成基本一致,均表现为双翅目个体数最多,蜘蛛目个体数最少。与CK相比,不同覆盖作物处理下茶园鳞翅目个体数均显著增加,但3种覆盖作物处理间无显著差异,SZ处理下同翅目昆虫显著增加了92.47%（P<0.05）。不同处理间鞘翅目、膜翅目、双翅目、半翅目、直翅目和蜘蛛目的个体数差异不显著。不同覆盖作物下茶园节肢动物群落多样性、均匀度和丰富度指数动态变化趋势基本一致,各处理的丰富度指数均在8月26日达到最高值,9月30日3种覆盖作物处理的节肢动物群落丰富度均高于CK。与CK相比,EZ处理可显著增加茶园节肢动物群落的多样性指数,SZ处理可显著增加茶园节肢动物群落的多样性、丰富度和均匀度指数,BZ处理可显著增加茶园节肢动物群落的多样性和均匀度指数。     

不同地面覆盖材料对绿洲苹果园土壤环境的影响

【目的】研究不同地面覆盖材料对新疆绿洲苹果园土壤环境的影响,为地面覆盖材料的科学应用提供参考。【方法】采用单因素试验设计,设置普通无纺布、聚丙烯无纺布、聚乙烯编织布、黑色防水布、白膜、黑膜6个覆盖处理,对比土壤环境的差异。【结果】地面覆盖可使杂草覆盖度降至10%以下,但普通无纺布的杂草较多。对照土壤表层温度峰值出现在18时,深层温度峰值出现在24时,铺设覆盖材料后,峰值时间并未发生显著变化。黑膜土壤表层温度日较差为17.36℃,深层温度日较差为5.66℃,均大于对照。地布降低了土壤温度及日较差,地膜增加了土壤温度及日较差,地膜土壤温度峰值比对照高2.1~5.3℃。土壤湿度在下午17时最大,各覆盖处理的土壤日均湿度与对照差异不显著,土壤碱性和盐分含量也与对照差异不显著。对照土壤温度与湿度显著正相关,土壤湿度与酸碱度显著正相关,但与盐分含量显著负相关。与对照相比,地布覆盖降低了指标间的相关性,而地膜覆盖则增强了指标间的相关性。【结论】地面覆盖对土壤温度和湿度的峰值有显著影响,但对均值影响不显著。地面覆盖对土壤表层酸碱度和盐分含量有显著影响,但对深层土壤影响不显著。地膜对土壤环境的影响力最强,具有较明显的增温保湿作用。     

不同覆盖作物对砂姜黑土剖面硝态氮动态的影响

为探究不同覆盖作物整个生育期内[覆盖作物播种后（2021年11月5日）、营养生长期（2022年3月12日）和生殖生长期（2022年5月5日）]砂姜黑土剖面中硝态氮的动态变化,本研究在安徽省龙亢农场典型砂姜黑土区设置压实（Compacted,C）与不压实（Non-compacted,NC）处理,并裂区设置冬季休闲（Con）、苜蓿（Alf）、油菜（Rap）、萝卜+毛苕子混播（Rhv）4个处理,动态监测0～120 cm土层中土壤硝态氮含量、储量和植株地上地下生物量及其氮素积累量。结果表明：整个覆盖作物生长季,Alf、Rap、Rhv处理土壤硝态氮含量持续下降,各处理0～120 cm土层平均分别下降43.3%、53.9%、57.5%。营养生长期与生殖生长期3个覆盖作物处理（除生殖生长期不压实条件下Rhv处理）硝态氮储量均较Con处理降低（P<0.05）,且营养生长期的平均降幅（压实52.7%,不压实60.7%）高于生殖生长期（压实40.2%,不压实35.6%）。营养生长期,不压实条件下Alf处理土壤硝态氮储量是Rap和Rhv处理的1.41倍（P<0.05）。生殖生长期,压实与不压实条...     

种植年限对土壤性状、微生物群落及脐橙果实品质的影响

以纽荷尔脐橙为试材,于2010年测定了福建上杭县新元果业和绿然生态农庄脐橙果园区两样地种植8年和13年相应园区土壤营养状况、土壤微生物及脐橙果实品质.结果表明:随着种植年限的增加,两样地土壤中只有速效K的含量呈显著上升趋势,TN、水解性N、TP、速效P、有机质的含量变化趋势不一致,交换性Ca、交换性Mg、有效S差异不显著,两种植年限土壤除了pH值低于适宜指标外,其余各元素均在适宜指标范围内;除了8年种龄的样地Ⅰ外,两样地其余处理的PLFAs种类、生物标记i 16∶0,14∶0,20∶0,15∶0,a15∶0, 10 Me 16∶0,10 Me18∶0等的相对生物量均显著高于对照;样地Ⅱ生态指数中优势度指数Simpson、丰富度Shannon、多样性指数McIntosh等均显著高于对照;随着树龄的增加,两样地脐橙果实总糖、还原糖、可溶性固型物含量均显著上升趋势,Vc、总酸、糖酸比、固酸比变化趋势不一致,单果重、可食率、果型指数差异不显著.     

渭北旱塬不同覆膜农田土壤微生物群落和酶活性的差异

为研究降解/非降解膜和白/黑色膜覆盖对土壤微生物群落和酶活性的影响,以渭北旱塬玉米地为研究对象,用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析了非降解白膜、非降解黑膜、降解白膜、降解黑膜和不覆膜5种处理玉米收获期土壤微生物群落和酶活性的差异及其与土壤性质的关系。结果表明：非降解膜处理土壤温度、含水量、全氮、碱解氮和硝态氮含量高于降解膜处理（P<0.05）,在同是降解膜或非降解膜情况下,地膜颜色对土壤温度、含水量影响较小,对土壤氮、磷、钾含量的影响取决于其是否可降解。非降解膜处理微生物PLFA总浓度较降解膜处理高29.5%（P<0.05）,普通细菌、真菌、革兰氏阳性菌PLFA浓度较降解膜处理分别高26.3%、29.7%、58.7%（P<0.05）,脲酶、碱性蛋白酶和脱氢酶活性也高于降解膜处理（P<0.05）,其中碱性蛋白酶高出幅度最大,为42.4%,脲酶最小,为11.4%,黑色膜处理真菌与细菌PLFA浓度比（F/B）较白色膜处理高20.6%（P<0.05）,并且非降解黑膜处理革兰氏阳性菌与阴性菌PLFA浓度比（G⁺/G^-）较非降解白膜处理低27.5%（P<0.05）,表明非降解膜在提升微生物与酶活性方面优于降解膜,相同材料的黑色膜在维持土壤生态系统稳定性和对土壤环境变化的缓冲能力方面较白色膜更有优势。冗余分析显示,土壤微生物和酶活性主要受土壤氮、磷、钾含量影响,土壤温度和含水量并非土壤微生物和酶活性的关键限制因子。     

旱作条件下不同覆盖及耕作方式对土壤微生物量磷的影响

在干旱半干旱的定西市安定区李家堡镇进行了田间定位试验,运用氯仿熏蒸浸提法测定了土壤微生物量磷含量,研究了不同覆盖、不同耕作方式及不同轮作方式对土壤微生物量磷的影响.结果表明:轮作次序对不同耕作方式及不同覆盖条件下土壤微生物量磷没有影响;0~5 cm土层中土壤微生物量磷含量免耕秸秆覆盖比传统耕作增加了29.1%,比免耕增加了6.9%,比传统耕作配合秸秆覆盖增加了5.8%;免耕地膜覆盖土壤微生物量磷比传统耕作增加了15.7%,免耕对土壤微生物量磷的影响主要表现在耕层;土壤微生物量磷的季节性变化呈冬季显著高于其他季节的趋势.     

长期施用炭基有机肥对土壤铜形态及微生物群落的影响

为明确炭基有机肥施用对土壤重金属污染的缓解作用以及对土壤微生态的改良效果,设计小区试验,研究相同施氮量条件不同炭基有机肥处理（T1、T2和T3处理炭基有机肥中生物质炭的质量分数分别为3%、6%和9%）下,连续施用5年后,对土壤养分、土壤铜形态以及微生物群落的影响。结果表明：与对照组CK1（有机肥处理）相比,T1、T2和T3处理土壤pH分别显著提高0.65、0.86和0.90个单位,T2和T3处理显著提高土壤铵态氮含量,分别提高了1.94 和1.66倍,T3处理土壤有机碳含量显著提高22.7%;只有T3处理对可交换态和可还原态Cu分配率的影响较大,分别显著降低了21.9%和45.1%;T2和T3处理能显著提高土壤基础呼吸速率（增幅分别为51.5%和37.6%）; T3处理能够显著提高土壤细菌、革兰氏阴性菌以及PLFAs总量（增幅分别为15.5%,16.8%和17.2%）。此外,冗余分析表明,pH和总Cu是影响土壤微生物群落特征变异的主要环境因子。综上,炭基有机肥T3处理在改善土壤化学性质、钝化重金属Cu有效性、提高土壤微生物活性和数量方面的效果最佳。     

生物质炭对长期铅镉复合污染土壤微生物群落丰度及活性的影响

采集3种不同程度(低、中、高)铅(Pb)和镉(Cd)长期复合污染农田土壤进行90 d盆栽试验,研究了2%和4%(炭/土质量比)生物质炭施用对土壤养分、重金属含量、土壤微生物丰度和活性的影响,旨在探明生物质炭对长期重金属污染抑制土壤微生物活性的缓解作用。结果表明:相比低水平铅镉污染土壤,长期中、高水平铅镉污染显著降低了土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)总量(降幅分别为14%和24%)、革兰氏阴性细菌数量(34%和47%)和真菌数量(56%和57%),提高了细菌胁迫指数(增幅分别为178%和163%)和土壤基础呼吸(51%和73%),且微生物活性受重金属抑制作用随污染程度提高而加剧;相反,生物质炭添加使3种污染土壤可提取态铅和镉的含量分别降低了65%~71%和28%~52%,显著提高了土壤革兰氏阳性(平均14%)和阴性细菌(30%)、真菌数量(32%)、脱氢酶活性(426%)和底物诱导呼吸速率(99%),降低了细菌胁迫指数(20%)。铅镉污染和生物质炭处理均改变了土壤微生物群落结构,且两者具有显著的交互效应。冗余分析表明,土壤铅、镉总量和可提取态含量是影响土壤微生物群落结构变异的主导因素。可提取态铅和镉的含量与微生物丰度呈显著负相关,而土壤pH、有机碳和全氮含量与微生物丰度呈显著正相关。研究表明,生物质炭施用可减轻重金属污染对土壤微生物活性的胁迫作用,促进微生物生长及其潜在的养分周转功能。