再植枸杞根际真菌群落对长期连作的响应研究

受枸杞自身种植特点和道地产区土地资源限制,连作障碍已成为制约宁夏枸杞产业可持续发展的主要因素之一,导致严重的经济损失和生态问题。前期研究表明,连作能够显著影响再植枸杞根际土壤细菌的群落结构和多样性,但就连作对真菌群落结构和功能的影响目前仍不清楚。本文利用实时荧光定量PCR和高通量测序技术,研究连作对再植枸杞根际真菌群落丰度及多样性的影响。实时荧光定量PCR分析表明,与对照样地相比,连作显著促进再植枸杞根际及非根际土壤中细菌和真菌的丰度。但连作对真菌的促进作用明显高于细菌,导致细菌/真菌比例失衡,使再植枸杞根际及非根际土壤微生物环境偏向于真菌型。对测序结果的分析发现,所测定样地中枸杞根际及非根际土壤中的优势真菌门分别为子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门及球囊菌门,其中连作地再植枸杞根际子囊菌门的相对丰度较对照样地显著降低,而接合菌门的相对丰度则显著增加(P0.05)。FUNGuild真菌功能预测也证实连作显著抑制再植枸杞根际土壤丛枝菌根真菌的相对丰度(P0.05)。基于距离的冗余分析(db-RDA)结果表明,土壤pH、电导率、硝态氮和有效磷含量是影响枸杞根际土壤真菌群落变化的主要因子(P0.05),而土壤硝态氮和有效磷含量则是解释非根际土壤真菌群落变化的主要因子(P0.05)。这些结果说明长期施用化肥可能是改变连作地再植枸杞根际土壤真菌群落结构及枸杞-真菌互作关系的主要因素之一。这一研究结果为理解枸杞连作障碍的形成机制提供理论基础。     

持续施用生物有机肥对花生产量和根际细菌群落的影响

为了揭示集约化经营制度下施用生物有机肥对花生连作障碍的调控,采集旱地红壤进行了连续5 a的盆栽试验,试验处理包括:花生–玉米轮作、施用化肥的花生连作和施用生物有机肥的花生连作,探究持续施用生物有机肥防控花生连作障碍的根际微生态机制。结果显示,相比于轮作,施用化肥的连作花生产量显著降低;相比于连作花生施用化肥,持续施用生物有机肥可以显著缓解连作花生产量降低的问题,施用有机肥第5季荚果干重提高27%。与施用化肥的连作处理相比,持续施用生物有机肥显著增加了花生根际细菌多样性和丰富度,与轮作花生处理无显著差异;持续施用生物有机肥显著提高了连作花生根际变形菌门和拟杆菌门的相对丰度,降低了厚壁菌门的相对丰度;属水平上,花生根际促生菌Rhizobium,Mesorhizobium和Bradyrhizobium的相对丰度较化肥处理分别提高了295%、89%和40%,而Leifsonia和Burkholderia的相对丰度分别降低了67%和47%。冗余分析进一步发现,土壤有机质和p H是根际细菌群落结构改善的重要理化因素。这表明持续施用生物有机肥可以改良红壤理化环境(如p H和有机质含量),进而优化连作...     

连作对再植枸杞根际细菌群落多样性和群落结构的影响

受枸杞道地产区土地资源等因素限制,连作障碍已成为影响枸杞产业发展的重要原因之一,导致严重的经济损失。研究连作条件下枸杞农田土壤生态系统微生物群落的演替规律对枸杞产业的可持续发展具有重要的理论意义。以宁夏银川市南梁农场连作多年的枸杞地为研究对象,利用Illumina MiSeq测序技术分析了连作对再植枸杞根际/非根际细菌群落的影响。结果表明,连作地显著抑制再植枸杞苗地径的增加,且其土壤pH较对照样地显著降低(p0.05)。测序结果证实,与对照样地相比,连作地再植枸杞根际土壤细菌物种数显著降低(p0.05),细菌群落α多样性下降(p0.05)。主坐标分析表明,连作和对照样地间枸杞非根际细菌群落结构无明显差异,但连作显著改变再植枸杞根际细菌的群落结构。对细菌群落丰度的统计分析发现,连作地枸杞根际浮霉菌门、非根际假单胞菌门的相对丰度较对照样地显著降低(p0.05)。此外,冗余分析结果表明:枸杞园土壤pH和有效磷含量是影响枸杞非根际土壤细菌群落结构变化的主要因素,分别解释了41.8%和35.4%的群落结构变化(p0.05),其他土壤因子无统计学意义,但土壤理化因子对再植枸杞根际细菌群落结构变化的影响均未达显著水平。这些结果证实连作能够显著抑制再植枸杞生长、影响再植枸杞根际细菌群落结构和多样性,干扰枸杞与土壤细菌群落间的互作关系。这些研究结果将为解析枸杞连作障碍机制提供理论基础。     

毒死蜱对棉花根际土细菌群落多样性和结构的影响

通过室内盆栽试验模拟自然环境条件,采用高效液相色谱(HPLC)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究了土壤使用推荐剂量(5 mg·kg~(-1))及推荐剂量的2倍、3倍和4倍(10 mg·kg~(-1)、15 mg·kg~(-1)、20 mg·kg~(-1))毒死蜱对棉花根际土壤细菌群落多样性和结构的影响,以不施用毒死蜱的土壤为对照。结果表明,5 mg·kg~(-1)、10 mg·kg~(-1)、15 mg·kg~(-1)和20 mg·kg~(-1)毒死蜱在土壤中的半衰期分别为10.04 d、11.36 d、11.55 d和12.16 d,60 d时基本完全降解。毒死蜱处理60 d后,棉花生物量显著降低;毒死蜱浓度越高,棉花生物量越低。无毒死蜱条件下不同取样时间根际细菌多样性无显著差异,毒死蜱处理组前30 d细菌多样性均显著降低,60 d时毒死蜱处理组细菌多样性恢复到正常水平。研究发现毒死蜱浓度越高对细菌多样性抑制作用越显著,恢复越缓慢。主成分分析结果发现,第10 d、30 d和60 d毒死蜱处理组与对照组细菌群落结构差异显著,其中60 d时20 mg·kg~(-1)毒死蜱处理组差异最显著,即使土壤中毒死蜱完全降解,根际细菌群落结构仍不会恢复到正常水平。60 d时,被毒死蜱抑制的细菌有硝化刺菌属(Nitrospina sp.)和Cellulophaga sp.等,被激活的有芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和链霉菌属(Streptomyces sp.)等。可见,毒死蜱的引入,重新构建了土壤细菌群落结构,显著影响棉花生长,对棉花根际土壤微生态环境冲击较大,应对其生态安全性予以重视。     

镉污染对烤烟根际土壤细菌和真菌群落结构的影响

根际土壤微生物是根际土壤生态系统的重要组成部分,为了明确镉污染条件下烤烟根际土壤微生物群落结构变化,采用全生育期盆栽方法,利用分子生物学PCR-DGGE技术,对不同浓度镉污染下烤烟根际细菌和真菌的群落结构进行了分析,结果表明:(1)镉污染浓度为4 mg kg-1处理的根际土壤细菌群落条带数,明显少于其他处理;随镉污染浓度的增加,一些土壤细菌类群逐渐消失,但特定细菌对高浓度镉污染具有较强的耐受能力;根际细菌可归入8个类群,Bacterium ellin、Acidobacteria酸杆菌和Mycobacterium分枝杆菌属对不同浓度镉污染具有较强的适应能力,其中leptolyngbya瘦鞘丝藻属能适应中等浓度的镉污染,在该浓度下,该微生物可大量繁殖为优势种群。(2)随着镉污染浓度增加,部分特有真菌类群出现,但是在中等镉浓度(4 mg kg-1)处理下,部分真菌类群消失;真菌群落结构可归入4个类群,其中优势和共有类群为Fusarium镰刀菌属和未知菌属,对不同浓度镉污染耐受性较强;Acremonium sclerotigenum硬化支顶孢霉对镉污染反应敏感,Rhizopus根霉菌属嗜好高浓度镉的真菌。     

连作和轮作对云南三个马铃薯主栽品种根际土壤真菌群落结构的影响

马铃薯连作导致土壤微生物群落结构失衡、土传病害加重以及土壤退化,作物轮作可以缓解这些负面影响。为探讨连作、与苦荞轮作对云南地区3个马铃薯主栽品种(合作88、丽薯6号、青薯9号)土壤微生物群落结构的影响,采用高通量测序技术,对根际土壤真菌群落结构进行研究。结果表明,连作分别增加了合作88土壤中被孢霉门(Mortierellomycota)、子囊菌门中未分类属(unclassified_Ascomycota)、孢霉属(Mortierella)丰度的4.30%、113.82%、1.60%,轮作合作88(HZ88)-苦荞(KQ)和KQ-HZ88分别下降31.06%和45.01%、87.04%和7.14%、40.43%和45.53%;连作增加了丽薯6号土壤中子囊菌门(Ascomycota)丰度的7.57%,轮作丽薯6号(LS6H)-KQ和KQ-LS6H分别下降50.72%和1.22%;连作增加了青薯9号土壤中担子菌门(Basidiomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)丰度的11.35%、50.79%,轮作青薯9号(QS9H)-KQ和KQ-QS9H分别下降22.12%和52.59%、74.22%和22.22%。此外,与HZ88-HZ88、LS6H-LS6H、QS9H-QS9H连作相比,轮作HZ88-KQ和KQ-HZ88、LS6H-KQ和KQ-LS6H、QS9H-KQ和KQ-QS9H土壤中Ascomycota的丰度分别显著降低46.07%和9.11%、53.59%和18.13%、9.44%和-12.87%;癣囊腔菌属(Plectosphaerella)丰度分别显著降低94.27%和17.41%、86.07%和45.17%、63.11%和-427.04%;unclassified_Ascomycota丰度分别显著降低94.64%和74.97%、97.34%和22.97%、85.73%和-32.56%。土壤真菌群落结构的变化可能是引起云南地区马铃薯连作障碍的重要原因之一,轮作可以对此进行有效缓解。     

不同种植年限川党参根际土壤细菌群落结构研究

为了探究生长年限对川党参根际土壤细菌群落结构特征及其多样性的影响,阐明细菌群落变化规律,采用IlluminaMiSeq高通量测序技术对1年生、2年生、3年生和4年生的川党参根际土壤细菌16SrRNA序列进行测序分析。结果表明:(1)生长年限显著影响川党参根际土壤细菌群落多样性,其OTU数、Alpha多样性指数均随生长年限增加呈先升高后降低的趋势;(2)生长年限改变了细菌群落组成,但在门水平上优势菌门(相对丰度>5%)相对稳定,均为变形菌门(Proteobacteria)、未分类细菌门(unclassified_Bacteria)、酸杆菌门(Aci-dobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),其相对丰度总和占 85.71%～91.39%;在属水平上优势菌群相差较大,仅有全噬菌属(Holophaga)和念珠菌属(Candidatus Udaeo-bacter)是4个年限所共有的优势菌属,革兰氏阴性菌cTPY-13(Gram-negative bacterium cTPY-13)则为2年生独有优势菌属,其余则分别为不同年限有相应共有优势菌属;(3)PCoA分析与UPGMA聚类分析显示,各生长年限间细菌群落差异明显,随生长年限增加,不同组间细菌群落结构差异先增大后逐渐减小,细菌群落在2～3年生时演变较为剧烈;(4)土壤速效养分是影响根际土壤细菌群落的主要环境因子,其程度大小为水解氮(HN)>有效磷(AP)>速效钾(AK),优势菌门中酸杆菌门与AP、AK呈显著负相关(P<0.05),拟杆菌门与AP、AK呈显著正相关(P<0.05),而绿弯菌门与HN呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,川党参生长年限延长会影响根际土壤细菌群落结构和多样性,从而改变其根际微生态系统。     

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。     

施氮和间作花生对木薯根际土壤细菌群落结构的影响

在等量施肥条件下,木薯间作一季花生,是否具有间作优势,间作模式中木薯根际土壤细菌群落结构如何变化,相关研究报道较少。以木薯品种"华南205"、花生品种"粤油200"为试验材料,设计施氮、不施氮2个处理和等量施肥条件下的3种种植模式(木薯单作、花生单作、木薯间作花生),采用高通量测序技术,研究施氮和间作花生对木薯根际土壤细菌群落结构的影响。结果表明,在等量施肥条件下,木薯-花生间作的土地当量比大于1,表现出间作优势。施氮和间作花生对木薯根际土壤细菌的多样性无显著影响。4个优势细菌门类依次为绿弯菌门、变形菌门、放线菌门和酸杆菌门。不同处理间的菌门Saccharibacteria的差异极显著,施氮显著降低了疣微菌门的相对丰度。木薯根际土壤细菌的属数量共464个。相对丰度排名前30的菌属中,不同处理间菌属Acidobacteriaceae__Subgroup_1_和Sphingomonas的差异达显著或极显著水平,施氮显著降低了菌属Subgroup_7的相对丰度,显著提高了菌属Acidothermus的相对丰度。主成分分析表明,施氮对细菌群落组成的影响大于种植模式;冗余分析得出,有机质、pH值显著影响细菌属水平群落组成。     

黄河三角洲刺槐根际与非根际细菌结构及多样性

为精确分析黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌群落定殖情况,本研究采用高通量测序方法对刺槐根际与非根际土壤细菌结构及多样性进行了研究。研究表明,根际土壤细菌共有36门214属,非根际土壤细菌共有33门153属。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)细菌丰度超过15%,是根际与非根际土壤中的优势菌落。根际与非根际土壤中酸杆菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度差异显著。根际土壤中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、热单胞菌属(Thermomonas)、链霉菌属(Streptomyces)及非根际土壤中红游动菌属、溶杆菌属、链霉菌属、Kaistobacter细菌丰度超过4%。根际土壤中固氮菌丰度显著高于非根际土壤,解磷、解钾细菌丰度差异不显著。根际与非根际土壤细菌Chao丰富度分别为2 054、2 376,差异显著。根际与非根际土壤细菌之间的权重(Weighted Unifrac)距离在0.12~0.25之间。综上所述,黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌结构具有一定差异,多样性差异显著。     

盐胁迫对枸杞叶片糖代谢及相关酶活性的影响研究

试验研究盐胁迫对枸杞叶片糖代谢及相关酶活性的影响结果表明,随NaCl浓度升高和处理时间的延长,枸杞叶片多糖和可溶性糖含量显著增加(P<0.05),蔗糖含量呈上升趋势,而淀粉含量显著下降(P<0.05),还原糖含量呈下降趋势。随NaCl浓度的增加,枸杞叶片中中性转化酶活性显著降低(P<0.05);3g/kg、6g/kg NaCl处理对酸性转化酶活性影响较小,3g/kg NaCl处理降低蔗糖合成酶而对蔗糖磷酸合成酶活性基本无影响;6g/kg NaCl处理蔗糖合成酶活性随时间先降后升,而对蔗糖磷酸合成酶活性影响较小;但9g/kg NaCl处理显著降低酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶活性(P<0.05)。     

滴灌枸杞对龟裂碱土几种酶活性的改良效应

在盐碱地改良利用过程中,有必要研究土壤酶活性变化,以评价土壤环境质量的改善。龟裂碱土重度盐碱荒地主要分布在我国西北旱区,该土壤碱化度高,结构差,导水率极低。2009年,采用滴头下设置沙穴的方式滴灌种植枸杞,开垦利用该盐碱荒地。2011年枸杞生长季末,在不同种植年限地块土壤剖面上网格状密集取土,进行土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性的测定。结果表明,未种植土壤3种酶活性极低;滴灌种植之后,随着根区土壤水盐特性和养分状况的改善,土壤酶活性显著增加。就整个土壤剖面而言,土壤酶活性自根区向四周逐渐降低,表现出较大的空间变异性。相关性和通径分析结果显示,土壤p H始终是影响该土壤酶活性的主要因子,且在p H7.38~10.00的范围内,3种酶活性随土壤p H的增大呈指数式减小(p0.01)。总之,滴灌种植枸杞之后,龟裂碱土重度盐碱荒地土壤生物学性质得到显著改善。     

植烟土壤提取物质对烟株生长及根际土壤细菌多样性的影响

对盆栽烟草外源添加不同浓度植烟土壤提取物质(T1:40μg·mL-1;T2:120μg·mL-1;CK:蒸馏水对照),探讨植烟土壤提取物质对烟草生长及土壤细菌多样性的影响。结果表明,植烟土壤提取物处理使烟株生长受抑制,且随处理浓度的增加受抑制程度显著提高,具体表现为烟株变矮,叶面积变小,光合作用能力降低,且烟草的保护酶系统受到破坏,丙二醛含量随处理浓度加大而增加,T2处理的丙二醛含量是对照的3.44倍。对外源添加物质处理后烟草根际土壤微生物T-RFs分析发现,在对照检测到17个门24个纲,T1处理有14个门21个纲,T2有10个门17个纲;丰富度指数的变化也和门纲的变化一致,随着处理浓度的增加而显著降低。可见外源添加物质处理后,根际土壤细菌群落减少,多样性水平下降。对各处理的根际土壤微生物T-RFs变化与烟株生长变化进行相关性分析表明,在外源添加物质处理的土壤中存在较多的负相关T-RFs片段,且这些片段中较多为病原菌;而正相关的T-RFs片段主要存在于对照土壤中,其中有较多与土壤营养元素循环相关的微生物。本研究结果显示,在外源添加植烟土壤提取物质处理下,烟草的生长受抑制,烟草根际土壤的微生态受到破坏,且随浓度的提升而加重。因此,连作土壤中自毒物质的富集是造成烟草连作障碍的主要原因。关键词烟草连作障碍根际细菌自毒作用T-RFLP     

盐地碱蓬根际土壤细菌群落结构及其功能

盐地碱蓬作为生物改良盐碱地的理想材料,其根际土壤微生物对土壤改良发挥着重要作用。为了深入探索环渤海滨海盐碱地碱蓬根际土壤细菌群落结构组成及其功能,采用Illumina Misep高通量测序平台对环渤海地区滨海盐碱地盐地碱蓬根际土壤和裸地土壤进行测序。从16个样本中获得有效序列734 792条, 4 285个OTUs,归属于41门、100纲、282目、400科、892属、1 577种。盐地碱蓬根际土壤细菌群落由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯曲门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻细菌门(Cyanobacteria)、髌骨细菌门(Patescibacteria、浮霉菌门(Planctomycetes)组成。Alpha多样性计算结果表明,盐地碱蓬根际土壤细菌群落结构多样性高并与裸地土壤间差异显著;LEfSe(LDAEffectSize)分析发现,盐地碱蓬与裸地差异指示种明显不同。PCoA与相关性Heatmap表明,盐地碱蓬、速效氮、速效钾、速效磷、电导率是影响土壤细菌目类水平群落组成的主要因子。PICRUSt(Phylogenetic InvestigationofCommunitiesbyReconstructionofUnobserved States)分析表明微生物群落在新陈代谢等40个功能方面盐地碱蓬根际土壤比裸地土壤高。本研究表明盐地碱蓬覆盖能够降低土壤盐分,增加土壤养分,对土壤细菌群落多样性及其功能有积极作用。     

不同种植年限宁夏枸杞根际微生物多样性变化

为了解长期人工种植枸杞根际土壤微生物的种群结构变化特征,利用Illumina Mi Seq测序平台分别对种植5 a、10 a和15 a宁夏枸杞根际土壤微生物基因组总DNA中16S和18S r DNA基因的部分区域进行测序,经UPARSE pipeline和RDP classifier软件进行聚类分析和物种注释。结果表明,长期种植宁夏枸杞不会改变其根际土壤p H,但会导致根际土壤全磷、有效磷、全盐含量和电导率升高。测序结果表明,不同种植年限枸杞根际土壤细菌群落α多样性无显著变化,但真菌群落多样性在种植10 a枸杞中较种植5 a时显著降低(p0.05),表明根际细菌群落多样性受种植年限影响较小。从门的分类水平看,酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、泉古菌门、蓝菌门、芽单胞菌门、变形菌门以及真菌子囊菌门、担子菌门、接合菌门的比例在不同种植年限的枸杞根际土壤中显著改变(p0.05)。属水平的分析也表明,共有27个细菌属和16个真菌属的比例发生改变(p0.05),这些结果表明枸杞根际土壤微生物群落组成受种植年限的影响更大。相关性分析结果表明,种植年限、土壤全磷及有效磷含量是影响枸杞根际微生物群落结构的主要因子。     

基于水氮耦合的枸杞灌溉制度优化

为明确一定养分条件下枸杞耗水量与产量的关系,于2014年和2015年采用2因素3水平对比试验设计,研究了枸杞耗水量与碱解氮消耗量耦合效应对产量的影响,通过回归的耦合模型对基于树种、树龄、碱解氮消耗量的枸杞灌溉制度进行了优化。结果表明：（1）相同施肥条件时,4年树龄时HW产量最高,为1 335.7 kg/hm²,MW产量次之,为1 174.2 kg/hm²,LW产量最低,为1 066.5 kg/hm²,5年树龄时HW产量为2 463.7 kg/hm²,MW产量最高,为2 556.1 kg/hm²,LW产量最低,为2 394.5 kg/hm²;（2）同一灌水水平条件下2年试验均表现出中施肥水平产量最高,高施肥水平产量次之,低施肥水平产量最低,4年树龄MF产量为2 758.0 kg/hm²,HF产量为2 595.5 kg/hm²,LF产量为2 407.0 kg/hm²,5年树龄MF产量为4 113.9 kg/hm²,HF产量为3 652.3 kg/hm²,LF产量为3 532.1 kg/hm²;（3）耗水量、碱解氮消耗量耦合效应显示,2014年产量随着耗水量的增加而增加,而产量随碱解氮消耗量增加呈凸形抛物线趋势变化,2015年产量随耗水量、碱解氮消耗量增加均呈凸形抛物线趋势变化。（4）灌溉制度优化发现1年树龄总ET_a为166.0~198.8 mm,2年树龄总ET_a为194.7~252.5 mm,3年树龄总ET_a为196.6~227.2 mm,4年树龄总ET_a为173.5~221.6 mm,5年树龄总ET_a为179.3~196.6 mm。研究结果可为1~5年树龄宁杞1号枸杞获得理想的产量提供灌溉制度优化参考。     

宁夏枸杞生长季气候变化特征及其影响

为明确宁夏枸杞（Lycium barbarum L.）生长季气候变化特征及其对枸杞生长的影响,为决策部门有效利用气候资源提供数据支撑,本文基于1961-2017年宁夏17个气象站点的观测数据,采用数理统计分析、Mann-Kendall突变检测、气候倾向率和相关性检验等方法,分析了宁夏枸杞生育期气候变化特征及其影响。结果表明：气候暖干化是宁夏枸杞生育期气候变化的主要特征。近57 a来,气候变暖使宁夏枸杞生育期平均气温、≥ 10℃积温及日照时数增加,其线性趋势通过了0.001显著性水平检验。平均气温在1990年左右发生突变,1991-2017年平均气温比1961-1990年上升了0.7℃。≥ 10℃积温在20世纪90年代增加速率最大,2003年发生突变,比突变前年平均增加370.6℃。日照时数在2005年前后发生突变,突变后平均年日照时数增加93.9 h。降水量整体呈弱的减少趋势。气候变化对枸杞生长发育的影响利多弊少。气温升高,春季气温回升快,积温增多,整个生育期热量条件充足,使枸杞树萌芽期提前,总生育期延长,单产提高;果熟期、采摘期降水量减少,使枸杞炭疽病、黑果病发生机率减少,有利于品质提高。研究发现,中宁枸杞产量与稳定通过5℃到枸杞萌芽期的积温、≥ 10℃积温均显著正相关。同时,气候变暖增加了冬季农田土壤水分蒸发,病虫害发生有增加趋势。如何充分利用有利的气候资源,减轻或避免气候变化对枸杞生产的不利影响是需要进一步研究的重要内容。     

Density, structure, and diversity of the cultivable arylsulfatase-producing bacterial community in the rhizosphere of field-grown rape and barley

In this study we investigated the arylsulfatase-producing bacterial community (ARS-BC) in the rhizosphere soils of field-grown rape in comparison with that of barley. For this, the rhizosphere soils from both plant species were sampled four times during plant growth. Soil arylsulfatase (ARS) activity and the density and the structure of the cultivable ARS-BC on M9-Xsulf medium were then determined. ARS activity in rape rhizosphere was greater than in barley rhizosphere and evolved along the phenology in the two rhizosphere soils. In parallel, the average density of ARS-BC in the rape rhizosphere was higher than that in the barley rhizosphere. Moreover, ARS activity is correlated with ARS-BC density both in rape and barley rhizosphere soils. The structure of the ARS-BC in the rape rhizosphere was different from that in the barley rhizosphere. In the rape rhizosphere, the ARS-BC was substantially more structured than in the barley rhizosphere. Among the ARS-BC, Actinobacteria and Pseudomonads were significantly present in the both rhizosphere soils. Actinobacteria predominated in the barley rhizosphere while Pseudomonads were mostly represented under rape. It is possible that the differences in ARS activity observed between rape and barley can be attributed to a different ARS-BC size and/or a different ARS-BC structure under these two plant covers. This impact of rape may be connected to a selective effect of rhizodeposits released by rape roots to the functional bacterial community. Our findings suggest that plant species, via their rhizodeposits, may affect the functional bacterial community and thus influence the dynamic of S in soil.     

Rapid changes in the rhizosphere bacterial community structure during re-colonization of sterilized soil

Diversity has been shown to be pivotal in ecosystem stability and resilience. It is therefore important to increase our knowledge about the development of diversity. The aim of this study was to investigate the temporal dynamics of the bacterial community structure in the rhizosphere of wheat plants growing in a soil in which the initial conditions for bacterial re-colonization were modified by mixing different amounts of sterilized with native soil at ratios of 19:1, 9:1, 4:1 and 1:1. Additional treatments comprised sterilized soil or native soil. Plant dry weight at day 20 decreased with increasing percentage of native soil in the mix. The bacterial community structure in the rhizosphere was assessed by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) at days 3, 14 and 20 after planting. The bacterial community in the sterilized soil had a lower diversity and evenness than the native soil. Both diversity and evenness increased with time in the sterilized soil. Community structure in the different mixes changed over time and the changes were mix-specific. Principal component analyses of the DGGE banding patterns showed clear differences between the treatments particularly at day 3 and day 14 and revealed changes in community structure within a few days in a given treatment. The results of the present study show that bacterial communities rapidly re-colonize sterilized soil. During re-colonization, the community structure changes rapidly with a general trend towards higher diversity and evenness. The changes in community structure over time are also affected by the amount of sterile substrate to be re-colonized.