西双版纳自然保护区干热季不同植被土壤微生物群落多样性

为明确自然保护区干热季不同植被型土壤微生物群落多样性,采用Biolog-ECO法对西双版纳自然保护区干热季季风常绿阔叶林、热带丛生竹林、暖热性针叶林及石灰岩山季雨林(高中低海拔)4种植被型土壤微生物群落多样性进行了研究。结果表明,4种供试植被类型土壤微生物群落代谢活性及碳源利用率之间均差异极显著(代谢活性:F=3.708,P0.01;碳源利用率:F=101.956,P0.01),其中石灰岩山季雨林中海拔土壤微生物的平均颜色变化率和碳源利用率均最高,暖热性针叶林最低。D-纤维二糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、葡萄糖-1-磷酸盐、D-苹果酸、L-丝氨酸为不同植被类型土壤微生物碳源代谢差异的敏感碳源。不同植被型土壤微生物Shannon指数和Simpson指数均表现为季风常绿阔叶林热带丛生竹林石灰岩山季雨林(中海拔)石灰岩山季雨林(低海拔)石灰岩山季雨林(高海拔)暖热性针叶林。主成分分析结果表明,石灰岩山季雨林(高海拔)与暖热性针叶林土壤微生物有明显的空间分异,季风常绿阔叶林、热带丛生竹林和石灰岩山季雨林(低海拔)均无明显的空间分异。     

广西桉树人工林根际土壤微生物群落功能多样性

为了揭示广西主要桉树人工林种植区桉树根际土壤微生物群落的功能多样性差异,借助BIOLOG检测法,比较了广西5个地区的桉树根际土壤微生物的群落特征。结果表明:各样点土壤微生物碳源平均颜色变化率排序为梧州样点(WZ)田林样点(TL)吴圩样点(WX)鹿寨样点(LZ)宁明样点(NM);5个地区的根际土壤中微生物群落碳源利用类型和微生物代谢多样性指数(丰富度和多样性)具有明显的分异,对根际土主成分1起分异作用的碳源为糖类及其衍生物、氨基酸类和羧酸类物质;5个地区的桉树根际土壤微生物群落功能性之间的差异显著,梧州样点土壤微生物活性和功能多样性最高。     

不同林龄杉木人工林土壤微生物群落代谢功能差异

【目的】研究不同林龄杉木人工林土壤理化性质以及微生物对碳源利用的差异,明确林龄对土壤微生物功能多样性的影响,为杉木人工林可持续经营管理提供理论依据。【方法】在福建武夷山脉选择3、12和38年生的杉木人工林,采用Biolog-ECO法研究不同林龄杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物对碳源的利用特征,并对土壤微生物利用各类碳源的特性进行热图分析、主成分分析(PCA)和相关性分析,揭示利用碳源的差异及导致差异的主要影响因素。【结果】不同林龄杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、McIntosh多样性指数和McIntosh均匀度指数均随林龄的增加而增加。在96~168h培养时间内,38年生杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性显著高于12年生和3年生(P<0.05)。38年生对酚酸类、胺类和氨基酸的利用强度较大,12年生对酚酸类、多聚物和氨基酸的利用强度较大,3年生对多聚物、羧酸和碳水化合物的利用强度较大,并且38年生土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸和胺类的强度显著高于3年生,而12年生和3年生土壤微生物群落对6类碳源的利用率差异不显著(P>0.05)。热图分析结果表明:38年生和12年生杉木人工林土壤微生物群落能够代谢31种碳源底物,而3年生杉木人工林土壤微生物群落仅能代谢19种碳源底物。环境因子中,土壤pH、全氮、速效钾和碳氮比能够显著影响微生物群落的代谢功能。【结论】38年生杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,3年生最低,pH、全氮含量随林龄的增加而上升,碳氮比则随林龄增加而下降,因此林龄是驱动杉木人工林土壤生物学和非生物性质变化的重要因素。     

黄土峁状丘陵区不同类型林分土壤微生物功能多样性

【目的】研究陕西退耕还林中不同类型林分下土壤微生物群落代谢多样性,从微生物的角度对当地典型植被类型做出评价,为该地区植被恢复和培育结构合理、生态功能良好的林分提供科学依据。【方法】以米脂县境内退耕坡地5种人工林(柠条林、刺槐林、油松林、侧柏林和新疆杨林)为对象,撂荒坡地为对照,采用Biolog-ECO微平板法研究不同类型林分土壤微生物代谢活性(AWCD)、土壤微生物群落代谢多样性指数(Shannon指数、Simpson指数和Mc Intosh指数)及土壤微生物对不同碳源(糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、多酚类和胺类)的利用特征;运用主成分法(PCA)分析不同类型林分土壤微生物的碳源代谢特征。【结果】5种类型林分土壤微生物活性均显著提高,不同类型林分土壤AWCD值大小依次为:柠条林刺槐林油松林侧柏林新疆杨林对照;5种类型林分土壤微生物群落Simpson指数、Shannon指数和Mc Intosh指数均显著提高,其中柠条林土壤Shannon指数和Simpson指数显著高于其他4种类型林分(P0.05),而土壤Mc Intosh指数以刺槐林最大;5种类型林分土壤微生物对糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、多酚类以及胺类6类碳源的利用率均高于对照,而不同类型林分土壤微生物对不同碳源的利用率不同。糖类是5种类型林分土壤微生物利用的主要碳源,其次为氨基酸类、羧酸类和多聚物类,而多酚类和胺类利用率较低。PCA分析显示主成分1和主成分2贡献大的碳源分别为20种和17种,在主成分分离中起主要贡献作用的是糖类、氨基酸类和羧酸类。油松林、新疆杨林和对照的土壤微生物群落具有相似的碳源利用特征,而柠条林、刺槐林和侧柏林的土壤微生物群落有各自独特的碳源利用模式,且柠条林分布在PC轴的正方向,表明柠条林土壤微生物群落对碳源的利用能力最强。【结论】黄土峁状丘陵区坡地人工林较撂荒坡地更有利于提高土壤微生物群落的代谢活性,而种植柠条比其他4种人工林更有利于提高土壤微生物群落的功能多样性。本研究从土壤微生物群落的代谢活性角度为黄土峁状丘陵区退耕还林工程中树种选择和林分培育提供了一定的科学依据。     

河南鸡公山自然保护区典型森林类型土壤微生物群落功能多样性

Biolog EcoTM微平板技术是研究微生物群水平多样性的一种重要方法。通过该方法对河南鸡公山自然保护区3种主要森林类型(落叶阔叶林、针阔混交林、杉木林)的土壤微生物群落多样性进行研究,结果显示:土壤微生物对单一碳源利用强度随着培养时间的增加呈递增的趋势,落叶阔叶林土壤微生物活性高于其他两种森林类型。3种森林类型土壤微生物对碳源利用差异性显著(p<0.01),森林植被类型直接影响土壤微生物功能多样性。分析表明,氨基酸是研究区域森林土壤微生物敏感碳源。     

不同林火强度对大兴安岭偃松林土壤微生物功能多样性的影响

采用BIOLOG方法研究黑龙江省大兴安岭地区呼中林区不同林火强度对土壤微生物功能多样性的影响。在培养144h达到对数增长期的土样中,土壤微生物的碳源利用率因不同林火强度火烧而不同。高、中、低火烧强度均影响微生物群落多样性,特别是低强度火烧能提高微生物物种丰富度(Shannon指数)、物种优势度(Simpson指数)及群落均匀度(McIntosh指数);而中、高强度火烧使指数降低,这可能是由于土壤经过高温高热的灼烧,挥发了大量的气态氮、有机碳、速效磷,使火烧后土壤中的微生物数量、多样性锐减,并使成分发生改变,土壤中的有机质含量减少,同时,火后土壤的pH值升高,使微生物生存环境发生了变化,不利于微生物的活动。主成分分析表明:不同处理土壤微生物主要利用氨基酸类和糖类碳源,但不同火烧强度对微生物群落在碳源的利用上存在着较大的差异。林火可以改变土壤微生物功能多样性,不同林火强度使土壤微生物群落在碳源利用能力、利用类型以及群落的多样性上产生了较大的分异。     

东北4种人工林土壤碳代谢微生物多样性特征

以土壤微生物为研究对象,应用Biolog方法研究4种人工林(白桦、兴安落叶松、红皮云杉、水曲柳)土壤微生物群落对Biolog不同类型碳源底物的利用情况。培养基平均颜色变化率(AWCD)以及微生物多样性指数均为红皮云杉和白桦林型较高,表明二者土壤微生物群落的碳源代谢能力高于兴安落叶松和水曲柳人工林。4种针、阔叶林型土壤微生物群落对氨基酸、羧酸和糖类等3类碳源的利用率较高;而在主成分中有主要贡献的也是这3类碳源,因此认为这3类碳源是导致土壤微生物群落变化的敏感碳源。     

无籽青柠檬种植地土壤微生物多样性特征分析

为了解无籽青柠檬不同栽培地土壤微生物群落功能多样性特点,运用Biolog-ECO技术,分析了龙州、三门坡和木棠三个无籽青柠檬基地土壤微生物群落功能多样性特点。结果表明:土壤中可培养微生物总数依次为龙州木棠三门坡2三门坡1,不同样地土壤样品中可培养细菌、放线菌及微生物总数差异均显著。不同样地土壤微生物的平均吸光值(AWCD)总体变化趋势为龙州基地木棠基地三门坡基地1三门坡基地2,对碳水化合物碳源、氨基酸类碳源、多聚物碳源和羧酸类碳源的利用均为龙州木棠三门坡1三门坡2,对酚酸类碳源的利用为龙州三门坡2木棠三门坡1;对胺类碳源的利用情况具有时间动态性。不同样地土壤微生物群落功能多样性4大指数值(U值、H’值、E值和D值)总体趋势均为龙州木棠三门坡1三门坡2,且呈现U值和D值差异显著,H’值和E值差异不显著特点。碳源利用主成分分析结果表明木棠和龙州的碳源利用特征较为一致,而三门坡1和三门坡2之间差异较大,对样地的主成分分离起主要贡献作用的为碳水化合物类和氨基酸类两种碳源。该研究结果为后期无籽青柠檬种植地的选择及评估提供了参考,对种植管理也起到一定的指导作用。     

Biolog生态板的应用原理及碳源构成

指出了Biolog生态板作为基于氧化还原反应的一种研究环境微生物群落代谢功能的载体,广泛应用于土壤微生物群落功能多样性研究,介绍了Biolog生态板研究微生物群落水平碳源利用的原理、Bi-olog生态板31种碳源的分类及其性质,并结合实例,阐释了Biolog数据分析时常用的主成分分析法,旨在为解读Biolog实验数据提供参考依据.     

历山典型植被土壤碳代谢指纹特征与差异

【目的】研究不同海拔典型森林土壤中土壤微生物碳代谢特征与差异。【方法】在山西省历山选取了7种典型植物群落,即亚高山草甸(C1),华山松纯林(C2),红桦、榆树、五角枫、辽东栎阔叶混交林(C3),榆树、核桃楸、青皮椴、辽东栎阔叶混交林(C4),白桦、青皮椴、核桃楸、华北落叶松、油松针阔混交林(C5),白皮松、油松针叶混交林(C6)、油松纯林(C7)作为实验样地。采用BIOLOG技术,研究其碳代谢指纹的特征与差异。【结果】结果表明:反映微生物活性的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)的大小顺序为C5> C1> C4> C3> C6> C7> C2,且相互之间差异显著(P <0.05),即白桦、青皮椴、核桃楸、华北落叶松、油松针阔混交林土壤中微生物群落利用碳源的能力最强,华山松纯林最低;土壤微生物代谢多样性指数同样反映这一规律。【结论】1)各植被类型下土壤微生物群落对各碳源的利用的主成分分析研究结果表明,不同植被类型下土壤微生物代谢碳源程度各异。2)综合31种碳源的利用,碳水化合利用率最高,其次依次为氨基酸、羧酸类、多聚类、酚酸类,胺类碳源的利用率最小。3)土壤微生物代谢多样性与海拔梯度并无规律性关系,而与地上植物的种类和数量密切相关。     

萌芽更新对桉树根际土壤微生物群落功能多样性的影响

本文以桉树新造林、一代萌芽更新林、二代萌芽更新林根际土壤微生物为研究对象,采用Biolog方法测定了萌芽更新对桉树根际土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明：随着培养时间的延长,各样点土壤微生物利用碳源的能力呈上升趋势,土壤微生物碳源平均颜色变化率排序为一代萌芽林〉二代萌芽林〉新造林;一代、二代萌芽林和新造林根际土壤中微生物群落具有明显的分异,起分异作用的主要碳源分别为羧酸类物质、多聚物类和氨基酸类;不同萌芽代数根际土壤中被利用碳源的丰富度和多样性指数之间的差异不显著。     

大气CO2浓度升高对宁夏枸杞根区土壤微生物功能多样性及碳源利用特征的影响

【目的】分析大气CO_2浓度升高对宁夏枸杞根区土壤微生物功能多样性及碳源利用特征的影响,为宁夏枸杞适应气候变化进行可持续管理提供理论依据。【方法】以宁夏枸杞扦插苗为材料,采用开顶气室设置自然环境大气CO_2浓度[CK,(400±20)μmol·mol~(-1)]、0.5倍增[TR1,(600±20)μmol·mol~(-1)]和1倍增[TR2,(800±20)μmol·mol~(-1)]3个处理宁夏枸杞苗木,分别于处理后的30、60、90、120天采集根区土样,采用BIO-ECO技术分析土壤微生物群落功能多样性及碳源利用特征。【结果】1) CO_2浓度升高均显著提高宁夏枸杞根区土壤微生物碳源代谢活性(AWCD),0.5倍增和1倍增大气CO_2浓度AWCD分别比对照提高22.56%、36.45%。2)随着CO_2浓度升高,土壤微生物Shannon指数、McIntosh指数显著增加,而Simpson指数在处理前期增加,但处理中后期无显著变化。3)宁夏枸杞根区土壤微生物群落利用并转化的主要碳源为氨基酸类、酯类和胺类碳源; CO_2浓度升高处理下,土壤微生物利用率较大的碳源主要为酯类和胺类,而糖类和酸类利用率较低。其中1倍增大气CO_2浓度下土壤微生物群落对L-精氨酸、L-天冬酰胺酸、吐温-40、苯乙基胺和4-羟基苯甲酸等的利用代谢能力均显著高于对照,但对γ-羟基丁酸的利用代谢能力显著低于对照。4)大气CO_2浓度升高显著影响宁夏枸杞根区土壤微生物群落碳源利用率,不同时期将土壤微生物群落划分而起分异作用的主要碳源是糖类和胺类。【结论】大气CO_2浓度升高能使微生物群落的活性及碳源利用率明显增加,并且均提高宁夏枸杞根区土壤微生物群落的物种丰富度、物种优势度及群落均匀度,1倍增大气CO_2浓度处理土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,六大类碳源中,氨基酸类、酯类和胺类碳源是宁夏枸杞根区土壤微生物群落利用并转化的主要碳源。处理60天时(7月份)土壤微生物群落碳源利用率最强。因此,大气CO_2浓度升高是造成宁夏枸杞根区土壤微生物群落代谢多样性和碳源利用差异的主要原因。     

模拟氮沉降对杉木人工林土壤微生物的影响

在杉木人工林中开展N0(对照),N1(60kgN·hm-2a-1),N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平氮沉降模拟试验,连续处理7年后,探讨外加氮源对土壤微生物的影响。结果表明:各土层中,低氮处理(N1)可增加土壤微生物生物量碳含量、微生物生物活性和微生物群落碳源利用能力,而中、高氮处理(N2和N3)则呈抑制作用;低氮处理(N1)能提高土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数与均匀度指数,而中、高氮处理使指数降低;主成分分析结果表明,土壤微生物群落利用的主要碳源为碳水化合物和羧酸,不同氮沉降处理土壤微生物群落利用的的碳源类型存在较大差异。     

郭岩山自然保护区丝栗栲天然林分土壤微生物群落沿海拔梯度变化

[目的]沿着海拔梯度探究郭岩山丝栗栲天然林分土壤微生物多样性和群落组成变化及其与土壤性质的相关关系，揭示气候变化对中国中亚热带中低海拔小跨度梯度下丝栗栲土壤微生物多样性和群落组成变化规律及其影响因素。[方法]选取郭岩山自然保护区海拔500～900 m梯度下丝栗栲天然林分的表层土壤，测定其理化性质，并进行Illumina高通量测序，采用相关性分析和冗余分析等方法研究土壤微生物多样性和群落组成特征及其影响因素。[结果]土壤细菌α多样性并没有呈现明显的海拔分布格局，而真菌的α多样性沿海拔梯度先下降后上升，这与大跨度海拔梯度的研究存在差异；酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）是细菌群落的3个主要菌门，norank＿f＿norank＿o＿subgroup＿2、norank＿f＿xanthobacteraceae是细菌群落的两个主要菌属；担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）是真菌群落的两个主要菌门，Russula、Lactifluus是真菌群落的两个主要菌属，说明了小跨度的海拔...     

普洱松山自然保护区旱冬瓜群落特征研究

根据野外典型样方调查结果,以群落植物区系特征、层次结构特征、种群大小级结构以及物种多样性几项指标,分析松山自然保护区旱冬瓜群落特征.结果表明:该群落植物种类丰富,地理成分复杂,主要由热带和温带区系成分组成,并具有明显的过渡性特征.群落层次分明,有乔木、灌木和草本3个层次,其中,乔木层、草本层分别形成以旱冬瓜、紫茎泽兰占绝对优势的单优种群.群落层间植物及蕨类植物甚少.旱冬瓜群落物种多样性由高到低依次为灌木层、草本层、乔木层.群落中旱冬瓜天然更新缺乏,处于生长衰退期,在群落中处于很不稳定的地位.     

转基因Bt棉对根际土壤微生物群落的影响（英文）

根际箱中种植2个转基因Bt棉品系99BC-4,99BC-8及其非Bt受体泗棉3(SM3)后,于花期采集其根际土壤。BIOLOG检测显示,整个168 h的实验室培养期间,根际土壤微生物群落的每孔颜色平均变化率(AWCD)随着时间的推移呈现出差异性的S型曲线;AWCD值显示,GP2板低于GN2板和ECO板,意味着供试土壤内革兰氏阳性菌对碳源的利用能力较低。功能多样性分析表明,99BC-8和SM3根际土壤微生物群落的丰富度高、多样性强,集中了较多的主导微生物种,因而表现出高代谢能力和功能多样性。PCA得出,GN2板前2个主成分分别占总变量的35.59%和19.37%,GP2板前2个主成分分别占30.57%和18.89%。推理认为,Bt毒蛋白可能刺激了某些微生物利用优势碳源以促其生长,主导着土壤微生物的反应,虽然在2个转基因Bt棉品系根际土壤中其表现不一致。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化

【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化特征,明确土壤微生物群落多样性对植被恢复的响应规律,探明研究区域退化生态系统恢复机制,为构建该区域生态系统恢复技术体系提供理论依据。【方法】采用空间序列代替时间序列方法,在研究区域内选择立地基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落与乔木群落4种典型的植被类型表示恢复的4个阶段,运用Biolog-ECO微平板技术,对4个阶段的土壤微生物群落多样性进行研究。【结果】植被恢复后土壤微生物群落代谢活性显著升高(P0.05);相同土层不同恢复阶段代表土壤微生物活性和功能多样性的平均颜色变化率率大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落祼荒地,相同恢复阶段不同土层的平均颜色变化率大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层;4个恢复阶段土壤微生物群落的Shannon-Wiener物种丰富度指数、Shannon-Wiener均匀度指数、Simpson优势度指数和Mc Intosh指数以乔木群落最高(P0.05),草本群落和灌木群落其次(P0.05),草本群落最低(P0.05);各恢复阶段对不同C,N源利用强度的大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落裸荒地(P0.05),不同土层对各C,N源利用强度的大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层(P0.05);主成分分析表明,从31种C,N源类型提取的与C,N源利用相关的主成分1和主成分2分别能解释变量方差的37.24%和15.89%,在主成分分离中起主要贡献作用的C,N源为糖类、氨基酸类以及代谢中间产物和次生代谢物;相关分析表明,土壤含水量、土壤总有机碳、全氮、全磷和速效磷对土壤微生物群落多样性具有重要影响。【结论】植被恢复可使土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物对土壤C,N源的利用强度。     

原始阔叶红松林土壤微生物特征研究

以凉水国家级自然保护区内的云冷杉红松林、枫桦红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林土壤为研究对象,分别采用稀释平板法与微平板检测法,研究了4种林型不同土层之间的土壤微生物特征。结果表明:4种林型土壤微生物总菌数变化范围在1.60亿~6.29亿cfu/g之间,且细菌含量的变化差异性最大;各林型间土壤微生物活性的差异达到显著水平(P<0.05);ECO微平板在恒温条件下培养的24h内,其平均颜色变化率呈现出随时间的延长而逐渐升高的一致性规律,直至168h上升速度趋于平缓。4种林型土壤微生物各类多样性指数均表现出随土层深度增加而降低的趋势,且相同土层不同林型间的差异显著(P<0.05);各林型土壤微生物均对氨基酸类碳源产生了较强的代谢能力,更加验证了红松的喜铵特性;由主成分分析(PCA)可知,各林型表层和下层土壤微生物对各类碳源的代谢能力在空间上表现出较为显著的差异,与AWCD值和各类多样性指数所得结论一致。     

广西西大明山自然保护区不同林分土壤酶活性与微生物群落功能多样性研究

为探究不同林分土壤酶活性与微生物群落功能多样性特征,为自然保护区人工林植被的恢复、桉树林林分改造提供依据,本研究以广西西大明山自治区级自然保护区为研究区域,选取天然次生阔叶林和马尾松林、八角林、桉树林3种人工林为研究对象,对其土壤酶活性与土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明：4种林分类型中,桉树林和八角林土壤的脲酶活性最高,而其酸性磷酸酶活性与蔗糖酶活性均较低;土壤微生物群落功能多样性表现为：天然次生阔叶林最强,人工桉树林最弱。天然次生阔叶林和八角林土壤微生物对六类碳源的利用能力较其他3种林分高,桉树林最低。总的来看,在4种不同林分中,桉树林的土壤质量相对最低,土壤微生物群落功能多样性最弱。     

施氮对樟树林土壤微生物碳源代谢的影响

以亚热带地区樟树林为研究对象,设置3个氮添加水平,即0(对照)、5(低氮)和15 g·m -2(高氮),采用BIOLOG-AN,FF,Gen Ⅲ和YT 4种微孔板,对施氮1年后土壤微生物群落碳源利用进行研究。结果表明：1)施氮后土壤微生物群落代谢活性均不同程度地降低,而且氮添加水平越高,土壤微生物代谢活性越弱;2)施氮可影响微生物群落多样性,施氮后,4种微生物群落丰富度增强,均匀度降低,厌氧菌、真菌和革兰氏菌的优势度降低;3)碳源利用分析表明,施氮后,糖类虽然仍是4种微生物群落主要利用的碳源,却相应地提高了其他几类碳源的利用程度,土壤真菌和厌氧菌的碳源利用受氮添加影响较大,而革兰氏菌和酵母菌碳源利用受氮添加影响相对较小。