荒漠草原不同植被类型土壤微生物群落功能多样性

利用Biolog EcoplateTM技术通过对荒漠草原生态系统中沙米、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林5种植被类型土壤微生物群落功能多样性分析,以探讨不同植被类型对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响.结果表明,5种植被类型土壤微生物群落代谢活性有显著的差异(P＜0.01),5种植被类型土壤微生物群落利用碳源的种类也存在差异,氨基酸类、羧酸类和糖类是其主要的碳源利用类型.在Biolog ECO板培养基接种培养96 h后,5种植被类型土壤微生物群落多样性显示,物种丰富度指数(R)和均匀度指数(EH)差异显著,Shannon 指数(H′)差异不显著.     

榨菜根肿病发病与健康植株根际微生物群落功能多样性的初步分析

选择长年栽培榨菜(茎瘤芥)的区域,采集感染和未感染根肿病的茎瘤芥根际土壤,采用biology eco平板培养技术研究榨菜健康与发病土壤微生物群落代谢多样性和功能多样性的特征,测定榨菜产区根肿病罹病植株和健康植株根际土壤的理化性状,并探究其土壤FDA水解酶的活性变化.结果显示,根肿病发病根际的EC(土壤电导率)极显著高于健康根际土壤;而健康根际土壤其有效磷、全钾的含量极显著高于发病土壤,说明土壤中有效磷与全钾的含量可能与茎瘤芥根肿病的发生相关.根肿病发病土壤微生物群落平均吸光值(AWCD)高于健康根际土壤微生物群落,且出现以聚合物类和酚酸类化合物这两种碳源为主要代谢底物的微生物群落的富集.同时,土壤微生物Simpson指数、Shannon指数、均匀度指数和McIntosh指数也呈现发病土壤高于健康土壤的趋势.发病土壤FDA酶活性显著低于健康根际土壤.研究表明榨菜根肿病发病土壤与健康土壤的微生物群落功能多样性存在显著差异,其微生物群落结构的变化与榨菜根肿病的发病存在一定关系,此结果为进一步研究榨菜根肿病的发生与土壤微生物群落的关系提供参考.     

深翻和秸秆还田对土壤微生物群落功能多样性的影响

为探究深翻及秸秆还田对土壤微生物群落功能多样性的影响,本研究主要采用Biolog-Eco微平板法,分析了常规耕作(CT)、秸秆浅混(SCT,耕作深度15 cm)、深翻(ST,耕作深度35 cm)、秸秆深混(SST,耕作深度35 cm)4个处理0～15 cm和15～35 cm土层的土壤微生物群落功能多样性变化。结果表明：在0～15 cm和15～35 cm土层,与CT相比,SCT和SST处理可以显著提高土壤微生物对碳源的利用,不同处理下微生物对碳源利用程度随时间的延长而增加,并且糖类、氨基酸类、多聚物类和羧酸类碳源依次为微生物代谢最主要的碳源。不同处理对Shannon指数与Simpson指数没有显著影响,但与CT相比,ST显著增加了0～15 cm的Mclntosh指数。主成分分析表明,各处理的微生物群落代谢功能在有秸秆还田和无秸秆还田之间存在差异。与CT相比,15～35 cm土层DOC、MBC和MBN含量在SST处理下分别显著增加了17.25%、50.00%和168.10%。另外SEM模型显示,深翻处理可以通过土壤DOC含量的变化影响土壤Mclntosh指数。     

生草对沙地葡萄园土壤微生物群落碳源利用特征的影响

为了研究葡萄园行间生草处理对土壤微生物群落功能多样性的影响,以清耕为对照,运用BiologEco板技术,分析生草处理下的土壤微生物群落碳源利用特征。结果表明:生草处理的AWCD值和多样性指数(Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和丰富度指数)均显著高于清耕对照,且随土层深度的增加均呈下降趋势,以生草0~20 cm土层处理最高;与清耕对照相比,生草处理土壤微生物对6类碳源利用强度均显著增加,平均增幅顺序为:羧酸类化合物酚酸类化合物胺类化合物碳水化合物类氨基酸类聚合物。主成份分析表明,清耕对照和生草处理分布在不同区域,表明两处理土壤微生物存在一定的代谢差异性,生草显著改变了土壤微生物群落功能,并对土壤微生物代谢羧酸类化合物、碳水化合物和酚酸类化合物3类碳源的影响最为明显。结果提示,生草有利于葡萄园土壤微生物群落结构的改善。     

晋西黄土区不同退耕年限油松林草本多样性与土壤养分的关系

本文以晋西黄土丘陵沟壑区不同退耕年限(11 a、17 a、22 a、26 a)的油松林为对象,测定不同土层深度(0～60 cm)的土壤养分因子,采用冗余分析(RDA)、回归分析研究了林下草本植物多样性和土壤养分的变化及相互关系。结果表明:①不同退耕年限油松人工林下共出现8种植物,隶属于6科,8属;随着退耕年限的增加,草本层的物种多样性指数(Margalef、Patrick指数)、丰富度指数(Simpson、Shannon指数)、均匀度指数(Pielou指数)均有所减小,林下草本以万年蒿(Artemisia gmelinii)出现频率最大,其重要值为27;②0～60 cm土层的平均土壤有机质和全氮随退耕年限的增加有增加的趋势,具有表聚效应,土壤氨氮、pH、全磷随退耕年限的增加而减小,速效钾随着退耕年限的增加呈先减小后增加的趋势,速效磷变化与速效钾相反;有机质、全氮、pH、速效钾随着土层深度增加而减小;③冗余分析表明,林下草本多样性除了受土壤养分影响外,还受其他环境因素影响,土壤养分因子仅能解释41. 42%的草本多样性变化;油松人工林下草本层的丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数与有机质、全氮均呈负相关,与pH、氨氮、全磷均为正相关;④回归分析表明,Patrick指数与有机质、pH、氨氮呈显著乘幂关系(R~2为0. 743、0. 708,P 0. 01),Margalef指数与有机质、全氮呈线性关系(R~2为0. 651、0. 719); Shannon指数与pH、氨氮均为线性关系(R~2为0. 539、0. 790); Simpson指数与有机质为线性关系(R~2为0. 672); Pilou指数与有机质、pH、全氮均表现为指数关系(R~2为0. 631、0. 515、0. 550)。因此可以看出土壤养分在一定程度上对草本多样性指数有一定的影响。     

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

探究不同植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及养分的影响，可为当地选择最适宜的植被恢复模式提供理论依据。利用野外取样与室内实验相结合的方法，研究了宁南山区4种植被恢复模式(7a生刺槐、落叶松、油松)以及荒地的土壤酶活性、微生物多样性、土壤养分特征，并利用Illumina-Miseq高通测序技术对土壤中细菌的16SrDNA基因V3～V4区片段和真菌的18SrDNA基因V4区片段进行了测序分析。结果表明：(1)在0～30 cm土层，荒地和刺槐土壤的脲酶、蔗糖酶活性较强，油松、落叶松的碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性较强；(2)土壤真菌多样性对植被恢复模式的响应强于土壤细菌，土壤细菌的ACE、Chao l和Shannon指数高于土壤真菌，其多样性在4种植被恢复模式间无显著差异，油松显著提高了土壤真菌多样性；(3)荒地土壤全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量最低，刺槐土壤的速效养分和有机质含量最高，土壤脲酶、过氧化氢酶与土壤养分相关性显著，土壤微生物多样性与土壤有机质、全磷含量密切相关。刺槐在改善多种土壤养分、酶活性上效果明显，是当地植被恢复可以优先考虑的树种。     

开垦对土壤团聚体含量及微生物群落代谢多样性的影响

以新疆玛纳斯河流域盐渍化弃耕地为研究对象,基于Biolog生态平板法,分析开垦前后土壤团聚体组成分布及团聚体微生物代谢多样性的变化,从而评价人为开垦对弃耕地土壤质量的影响。结果表明:弃耕地开垦增加了各土层0.25 mm团聚体的含量,增加范围在3%～18%。弃耕地开垦前后土壤均以0.25～0.053 mm团聚体比例最高,与其它各粒径团聚体差异显著(P0.05)。开垦后土壤团聚体微生物平均颜色变化率显著高于弃耕地。弃耕地0.053 mm团聚体微生物群落AWCD显著高于0.25 mm各粒径团聚体,开垦后各粒径团聚体微生物群落AWCD关系为:2～1 mm0.25～0.053 mm1～0.25 mm(0.053 mm)(5 mm)5～2 mm。开垦增加了0.25 mm团聚体微生物物种丰富度指数,而0.25 mm团聚体却相反;开垦后土壤各粒径团聚体微生物均匀度指数均显著高于弃耕地,而土壤微生物优势度指数均低于弃耕地,其中在5～2、2～1、1～0.25 mm和0.25～0.053 mm四个粒径中更为显著。开垦前后土壤团聚体微生物对6大碳源利用强度存在着差异,弃耕地土壤团聚体微生物对多聚物的利用率最高,开垦后其优势碳源转变为碳水化合物。主成分分析表明,开垦前后土壤团聚体微生物群落碳源利用在PC1上出现差异。碳水化合物类、羧酸类和氨基酸类碳源是影响土壤团聚体微生物代谢多样性的主要碳源。总体来说,开垦对土壤团聚体微生物群落代谢多样性具有重要影响。     

耕作措施对玉米田耕层土壤微生物群落功能多样性的影响

为研究秸秆还田基础上不同耕作措施对土壤微生物群落功能多样性的影响,本文以渭北旱塬玉米田为研究对象,采用Biolog-ECO方法研究了6种耕作措施,即连年翻耕（C/C）、连年免耕（N/N）、连年深松（S/S）、免耕/深松隔年轮耕（N/S）、翻耕/免耕隔年轮耕（C/N）和深松/翻耕隔年轮耕（S/C）对土壤微生物碳源代谢能力的影响。结果表明,不同耕作措施下碳源代谢活性（AWCD）随培养时间的延长均逐渐增加,免耕、少耕的各耕作处理下碳源代谢活性较C/C处理显著提高了12.70%~54.54%,其中N/S和N/N处理的微生物多样性指数（丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数）显著高于C/C处理。主成分分析对第1和第2主成分起分异作用的主要碳源是氨基酸类、糖类和羧酸类物质,且是该地区土壤微生物利用的主要碳源。冗余分析表明有机碳（SOC）是影响微生物碳源代谢特征的主要因素。研究表明,从微生物群落碳源代谢角度考虑, N/S处理下的土壤微生物活性和功能多样性较高,是适宜该地区的耕作措施。     

银川平原农田土壤细菌群落结构与驱动因子分析

土壤微生物是农田生态系统不可或缺的组成部分,维持微生物多样性是农业绿色可持续发展的重要基础。文中调查采集了银川平原147个农田土壤样品,基于16S rDNA高通量测序技术分析土壤细菌多样性及区域分布特征,并采用相关分析、方差分解分析(VPA)等方法分析了空间、气候、土地利用和土壤性质等21个环境因子对土壤细菌多样性和群落结构的影响。结果表明,银川平原农田土壤细菌多样性差异性显著,银北样区(YB)土壤细菌Pielou指数和Shannon指数显著高于银南样区(YN)。Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)和Planctomycetes(浮霉菌门)是银川平原农田土壤细菌优势菌群,不同菌群在样区间的分布具有明显差异。相关分析显示纬度与Shannon指数呈正相关,全盐、全钾和速效钾与Shannon指数呈负相关,土地利用方式与优势菌群相关性最强,全盐与拟杆菌呈极显著正相关。VPA分析表明土地利用方式、纬度、土壤含水量、容重、机械组成、全盐和全氮对土壤细菌整体群落结构具有显著性影响,土地利用方式和全盐的整体解释度最高,...     

长期施用绿肥对小麦玉米间作土壤微生物的影响

利用Biolog微平板法和高通量测序技术，研究小麦玉米间作条件下，不同长期施肥处理土壤微生物对不同碳源的利用差异以及土壤微生物群落在门、属水平上的变化，探明长期施用绿肥对土壤微生物群落多样性及代谢功能的影响。结果表明：长期施用绿肥可显著提高土壤有机质、速效磷和速效钾含量，降低土壤pH值，增强土壤微生物碳源代谢能力。不同施肥条件下，放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为土壤优势菌群，绿肥处理的放线菌门丰度最高(29.94%),农家肥处理最低(22.95%);秸秆还田处理的变形菌门丰度最高(22.32%),对照处理最低(18.85%);酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)在各个处理中的相对丰富度较高，分别为13.39%～19.71%、10.85%～14.56%、3.54%～12.98%。长期施用绿肥有效提高了土壤放线菌门、厚壁菌门、芽孢杆菌属(Bacillus)以及假节杆菌属(Pseudarthrobacter)的丰度，降低了酸杆菌门的丰度，增加了土壤微生物种群数量。综...     

The degradation of methazole in soil. I. Effects of soil type,soil temperature and soil moisture content

[¹⁴C]-Labelled methazole was incubated in six soils at 25°C and with soil moisture at field capacity. Under these conditions, methazole was unstable, the concentration declined following first-order kinetics with half-life values in the soils ranging from 2.3 to 5.0 days. The main degradation product was 1-(3,4-dichlorophenyl)-3-methylurea (DCPMU) which was more stable than the parent compound. After about 160 days, DCPMU accounted for 30 to 45% of the initial methazole concentration. Degradation of methazole and DCPMU was affected by soil temperature and moisture content. With methazole, half-lives in one soil at field capacity moisture content and temperatures of 25, 15 and 5°C were 3.5, 8.7 and 31.1 days respectively. The half-life at 25°C was increased to 5.0 days at 50% of field capacity and 9.6 days at 25% of field capacity. A proportion of the initial radioactivity added to the soil could not be extracted and this proportion increased with time. After 160 days this unextractable radioactivity accounted for up to 70% of the amount applied.     

Residual phytotoxic activity of pethoxamid in soil and its concentration in soil water under different soil moisture conditions

The relationship between the residual phytotoxic activity of pethoxamid (2-chloro- N -[2-ethoxyethyl]- N- [2-methyl-1-phenyl-1-propenyl] acetamide) on rice ( Oryza sativa cv. Kiyohatamochi) seedlings and its behavior in soil was investigated under different moisture conditions. The phytotoxic activity of pethoxamid on the shoot growth of rice seedlings in soil was higher in 80% soil moisture content than in 70% and 60% soil moisture contents. The phytotoxic activity in soil in 70% and 80% soil moisture conditions decreased with the increasing time after application, but the phytotoxic activity was slight in 50% soil moisture conditions at any given time after application. The residues of pethoxamid in soil water, the amount adsorbed on soil solid, and the amount in total soil was reduced with the time after application in a similar manner among these soil moisture conditions. The residual phytotoxic activity of pethoxamid on the shoot growth of rice seedlings in soil was more highly correlated with the concentration in soil water than with the amounts adsorbed on soil solid and in total soil. The partition coefficients between the amounts of pethoxamid adsorbed on soil solid and its concentration in soil water were similar among the soils with different moisture conditions at each day, and the partition coefficient increased with the time after application. These results suggested that the residual phytotoxic activity of pethoxamid in soil depends on the decreasing concentration of pethoxamid in soil water with time, except in low soil-moisture conditions, which were insufficient for seedling growth.     

Residual thenylchlor concentration in soil water and its phytotoxic activity in soil

The phytotoxic activity of soil-applied thenylchlor (2-chloro- N -[3-methoxy-2-thenyl]-2',6'-dimethylacetanilide) on the growth of rice seedlings and its behavior in two different types of soil, Ryugasaki soil and Tsukuba soil, after application was investigated with emphasis on the concentration in the soil water. The greatest inhibition of thenylchlor on the growth of rice seedlings was found immediately after application to both the Ryugasaki and Tsukuba soils. The phytotoxic activity decreased with time in both soils. However, the rate of decrease in phytotoxic activity was slower in the Ryugasaki soil than in the Tsukuba soil. The concentration of thenylchlor in soil water, the amount adsorbed on the soil solid, and the amount in the total soil reduced with time after application to both soils. The amount of thenylchlor adsorbed on the soil solid phase was more persistent than that in the soil water in both soils and the concentration in the soil water was higher in the Ryugasaki soil than in the Tsukuba soil at any given time. The residual phytotoxic activity of thenylchlor on the growth of the rice seedlings in the soil was highly correlated with its concentration in the soil water but not with the amount in the total soil. These results suggested that the residual phytotoxic activity of thenylchlor in the soil is determined by its concentration in the soil water after application.     

关中地区耕作方法与土壤紧实度时空变异及其效应分析

为了探明关中地区土壤紧实度的基本情况,揭示长期旋耕方法对于土壤紧实度的作用与影响,在关中头道塬设置了旋耕和深翻处理、休闲和种植小麦处理的定位观察试验,在小麦各生育阶段分别监测了0～40 cm剖面范围内土壤紧实度变异情况,分析了影响土壤紧实度的因子等.结果表明:播前施行旋耕土壤紧实度较高,尤其是在15～40 cm表现得较为明显,限制了作物根系伸长;深耕松土的效应在整个小麦生育期间都能得到明显的体现.实验证实了生产上现行的旋耕方法具有明显地导致土壤紧实化的问题.土壤紧实度与含水量明显相关,影响程度随土壤深度的增加而增大;土壤紧实度对含水量的敏感反应意味着土壤干燥化会对作物生长带来干旱和机械双重胁迫;同时随着紧实度的增加土壤内部温度变化幅度也在增大.可见现行旋耕方法使得土壤不良环境缓冲性降低,对于降水或者灌溉的依赖性在增强,土壤已经处于明显疲劳状态.     

Pencycuron dissipation in soil: effect of application rate and soil conditions

Dissipation of the fungicide pencycuron was examined under controlled laboratory conditions in clay loam soils from rice cultivated fields of alluvial soil (Typic udifluvent) and coastal saline soil (Typic endoaquept) at field rate, twice the field rate and 10 times the field rate with and without decomposed cow manure maintained at 60% of maximum water-holding capacity (WHC) and waterlogged soil condition. The half-life values depended on the initial concentrations of pencycuron. Pencycuron, in general, degraded fastest in coastal saline soil and in soil amended with decomposed cow manure at 60% of maximum WHC of soil.     

秸秆覆盖对农田黑土春季地温的影响

通过黑土区田间长期定位试验,研究了秸秆覆盖度对太阳反射和土壤含水量的影响,进而探讨了其对土壤温度的调控作用。在作物出苗前,秸秆覆盖度免耕(覆盖度70%)>少耕(覆盖度10%)>旋松(覆盖度0%)。研究结果表明:免耕、少耕和旋松的累计反射强度依次递减,反射辐射强度越大土壤温度越低;免耕具有较高的质量含水量,质量含水量均与地温存在显著的负相关关系。     

生物炭对塿土持水能力的影响

通过连续6年定位试验,探究较长时间施用生物炭对土壤保水作用的影响,以期为塿土区水土保持和土壤改良提供理论参考。田间试验于2011年开始,设4个生物炭施用梯度：对照,不施生物炭（B0）;5 t·hm^-2（B5）;10 t·hm^-2（B10）;20 t·hm^-2（B20）。在2017年测定了土壤含水量、土壤基础理化性质和水分累积蒸发量等。结果表明：生物炭能够显著减小土壤容重、增加土壤孔隙度、饱和含水量和田间持水量,且随着生物炭施入量的增加,各指标变化幅度也增大,B20与B0处理相比,土壤容重减少了8.28%,毛管孔隙度增加了20.17%,饱和含水量与田间持水量分别增加了22.17%和14.86%;生物炭显著增加了土壤团聚体稳定性,B20与B0处理相比,土壤水稳性团聚体含量增加了19.00%,团聚体破坏率和不稳定团粒指数分别降低了11.34%和9.61%;生物炭还可有效抑制土壤水分的蒸发,B10和B20处理的土壤累积蒸发量分别比B0处理减少了7.45%和10.18%。结合逐步回归分析与通径分析发现,生物炭对土壤结构的改良是其促进土壤持水能力的主要原因。土壤孔隙度和有机碳含量是影响土壤饱和含水量的主要因子,影响土壤毛管持水量的主要因子为有机碳含量和土壤毛管孔隙度,而毛管孔隙度与水稳性团聚体含量则解释了绝大部分土壤田间持水量的变化。研究表明生物炭施用可以显著改良土壤结构,提升塿土持水性能,增加干旱半干旱地区土壤的蓄水保墒能力。     

Characterization of residues in soybeans grown in soil treated with 1,3-dichloropropene soil fumigant

The metabolism of cis- and trans-1,3-dichloropropene (1,3-D) was studied in soybean plants grown in soil treated 24 days prior to planting with [U-¹⁴C]E- and Z-1,3-dichloropropene at 380 liters ha^?1. Isolation and identification of the ¹⁴C residue from soybean plants at 84 days (forage) and 176 days (mature) after application showed that no 1,3-dichloropropene or its putative metabolites, 3-chloroallyl alcohol and 3-chloroacrylic acid, could be detected in any of the tissues. The components of the ¹⁴C residue included major plant constituents (i.e. fatty acids, protein, pigments, organic acids, sucrose and other carbohydrates, and lignin).