连栽桉树人工林生物量及生产力结构的研究

本项目对连栽条件下桉树速生短轮伐期人工林生物量及生产力结构进行了研究,结果表明连栽桉树人工林平均单株生物量和林分群体生物量随连栽代次的增加而逐代下降,其中平均单株生物量２、３、４代林与１代林相比,分别下降了１２．４％、１７．２％和４５．０％;３、４代林比２代林低３５．５％和３７．２％。群体生物量则相应下降了１９．６％,２６．７％和４４．６％,与２代林相比,３、４代林则下降了８．８％和３１．１％。各代次单株干材生物量占单株生物量比例在８４．５％～８６．６％之间,有随代次增加而稍有增加的趋势,皮、枝、叶生物量比例则有递减趋势。平均单株根量和根量密度均随连栽代次增加而递减。与１代林相比,２、３、４代林单株根量分别下降５．９％,３０．２％和５４．９％。从垂直分布看,各连栽代次林分地下部分生物量集中在０～４０ｃｍ,占总根量的９２．７％～９６．１％,代次增加,总根量有富集于表层的趋势,４０～６０ｃｍ土层中根量随代次增加而下降,但在该层中细根所占比例有所上升。     

连栽桉树人工林及其林下植被的研究进展

介绍了桉树人工林的发展现状,初步综述了连栽桉树人工林林下植被的研究进展以及群落结构复杂性和植物功能群的研究进展,并对连栽桉树人工林的研究提出了可能存在的问题和今后的工作展望。     

桉树人工林根际土壤DNA提取的优化

通过优化土壤微生物总DNA的提取方法,获得高纯度、高得率和完整性好的总DNA,为桉树种植地土壤微生物群落多样性的分析奠定基础。综合比较已报道的土壤微生物DNA提取方法的优缺点,设计了7种从巨桉(Eucalyptus grandis Hill ex Maiden)人工林根际土壤中直接提取微生物DNA的方法,并通过PCR扩增、DGGE电泳及荧光定量PCR分析比较了不同方法所提取DNA的质量以及对后期分子生物学研究的适用性。结果表明,使用PVPP和硫酸铝铵联用吸附腐殖酸杂质后,采用PEG 8 000沉淀能够有效地提取桉树根际土壤DNA。该方法提取的DNA纯度最高,OD260 nm/OD230 nm达到2.45,OD260 nm/OD280 nm达到1.78,DNA得率为5.56μg/g土壤,适用于PCR扩增和荧光定量分析,并且通过DGGE电泳分离出最丰富的条带,是一种高效的提取土壤微生物DNA方法。     

牡丹不同连栽年限对土壤酶活性的影响

为明确牡丹连栽对土壤酶活性的影响,对连栽状态下的不同种植年限牡丹根际与非根际土壤酶活性进行研究。以种植牡丹(品种为凤丹)1年(F1)、2年(F2)、3年(F3)和4年(F4)的土壤为研究对象,测定了根际和非根际的酸性磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶和脲酶的酶活性。结果表明：(1)牡丹连年种植下5种土壤酶活性总体上酸性磷酸酶>过氧化氢酶>纤维素酶>蔗糖酶>脲酶。(2)在土壤酶根际和非根际酶活性对比中发现,过氧化氢酶根际比非根际高32.71%,脲酶根际比非根际高34.99%,酸性磷酸酶根际比非根际低3.55%,纤维素酶根际比非根际低29.45%,蔗糖酶根际比非根际低39.64%。(3)牡丹连栽四年后与第一年的酸性磷酸酶活性在非根际与根际分别降低了29.1%和51.9%,过氧化氢酶活性在根际与非根际分别降低了54.8%和59.9%,纤维素酶在非根际与根际分别增加了64.1%和67.4%,蔗糖酶在根际与非根际分别降低了5.7%和59.7%;脲酶在根际与非根际分别降低了59.9%和72.8%。(4)对相关酶进行相关性分析发现：土壤中的纤维素酶与酸性磷酸酶、过氧化氢酶和...     

连栽桉树人工林土壤微生物和酶活性的分析

桉树人工林多代连载的经营方式对林地土壤和酶的活性具有一定影响.对广西七坡林场连栽桉树人工林不同栽植世代:一代林(G1)、二代林(G2)、三代林(G3)林地以及对照林地(G0)的0～20 cm土层进行了微生物及土壤酶的分析.研究表明:土壤微生物中真菌数量表现为G3＞G2＞G1＞G0,放线菌为G3＞G2＞G1＞G0,细菌为G2＞G0＞G3＞G1;其中二代林中微生物总量最多;各代林地之间土壤中果聚糖蔗糖酶活性差异显著,且表现出随着连栽代数的增加酶活性逐渐降低的趋势;不同样地土壤中磷酸酶活性差异不显著.     

桉树人工林土壤生物多样性问题研究

桉树人工林土壤生物多样性是桉树人工林生态系统生物多样性的一个组成部分，至今尚未引起人们足够重视。土壤生物多样性较其它人工林和天然林低，由于土壤生物多样性受地面植被和动物的多样性以及土坟内部的生境所制约，因此，要提高桉树人工林生态系统的土壤生物多样性，就必须从增加林下动植物的多样性入手，这才是解决问题的根本办法，也是促使桉树人工林生态系统回归到动态平衡的健康状态的根本保证。     

富民县6种桉树人工林地表土壤主要养分分析

测定了云南省富民县6种桉树人工林和云南松人工林(对照)地表(0²0 cm)土壤的N、P、K养分含量。结果显示:①桉树人工林地的土壤肥力较云南松林地低,除全磷含量与云南松林地相当外,土壤有机质、全氮、水解氮、全钾速效磷、速效钾含量均低于云南松的含量水平。②桉树人工林地土壤主要养分含量较低。6种桉树林地土壤有机质含量以较缺(4级)为主、全氮和水解性氮含量水平中等、全磷较为丰富、速效磷含量多处于中等水平、全钾和速效钾都较为缺乏。     

牧草间作对桉树人工林下土壤酶活性的影响

[目的]研究牧草间作对桉树人工林下土壤酶活性的影响。[方法]试验地内以桉树人工林林龄2年为第一代林,选用5种牧草种植区的土壤样品作为人工林地间供试材料,行带内杂草地土样作为对照,采用随机区组设计,在每个区组中选3个取样点,每个取样点挖剖面,测定土壤含水量、蔗糖酶、过氧化物酶和脲酶活性。[结果]桉树人工林地间作牧草以后,有效提高了林下土壤含水量;蔗糖酶活性测定中糖蜜草样地的蔗糖酶活性提高幅度最大,达到73．92％;网脉臂形草样地的次之,为46．85％;脲酶活性测定中网脉臂形草样地的脲酶活性提高到19．11％,GC1581柱花草和糖蜜草样地的也有显著提高,分别是10．07％和8．43％。[结论]牧草间作能有效改善桉树人工林地土壤理化性状,提高土壤肥力,有效减缓土壤衰退。     

海南岛桉树人工林土壤微生物功能多样性特征

运用Biolog-ECO微平板技术,对海南岛4龄桉树人工林不同土层深度的土壤微生物群落功能多样性的动态变化进行分析。结果表明:随着培养时间的延长,土壤微生物平均AWCD逐渐增大,代谢活性逐渐增强,300h时AWCD值下层土中层土上层土;不同土层微生物对胺类碳源利用率最高,酚酸类、氨基酸类和多聚物类次之,碳水化合物和羧酸类最低;随着土层深度增加Shannon多样性指数(H)逐渐增大,20~30cmMc Intosh丰富度指数(U)和Simpson优势度指数(D)明显高于其他土层,而Mc Intosh均匀度指数(E)又显著较低,0~10cm土层的Shannon多样性指数(H)、Simpson优势度指数(D)和Mc Intosh丰富度指数(U)均较低,即桉树人工林表层土壤的微生物活性受到不同程度的抑制;主成分分析(PCA)表明,在31种碳源中提取的2个主成分因子分别可以解释所有变量方差的41.65%和32.51%,对PC1和PC2起分异作用的主要碳源为碳水化合物、氨基酸及其衍生物类和胺类;土壤微生物功能多样性还受土壤性状的综合调控,尤其与土壤有机质、土壤容重和土壤碱解氮含量相关性最明显。     

琼中桉树人工林植物多样性与生物量关系研究

对海南琼中桉树人工林林下物种多样性与群落总生物量、乔木层生物量、林下植被生物量的关系进行研究.结果表明:桉树人工林物种丰富度与乔木层、灌草层和群落总生物量呈极显著正相关(α=0.001),相关系数分别为0.794、0.931和0.845:乔木层生物量、林下植被生物量、物种丰富度与土壤有机质及乔木层生物量与土壤碱解有较强的相关性,相关系数分别为0.614、0.766、0.853和0.641,在0.05水平上达到显著;林下植被生物量、物种丰富度与其他5种土壤养分的相关性均较小,相关系数在0.3以下.说明桉树人工林物种多样性的增加和土壤有机质的提高有利于林分生物量的提高.     

不同连作年限菊花根际土壤微生物多样性变化特征

为揭示连作菊花根际土壤微生物群落结构和多样性变化特征,以不同连作年限菊花根际土壤为试验材料,采用高通量测序技术(Illumina-MiSeq)和生物信息学方法,分析无连作(CK)、连作2年(2a)、连作9年(9a)菊花根际土壤细菌和真菌的丰富度、多样性指数和群落结构,以期为菊花连作障碍防控提供理论支撑。结果表明,2a、9a根际土壤细菌数量和多样性较CK显著(P<0.05)增加,2a和9a的群落结构相似,共有OTU(operational taxonomic unit)比例高。连作对菊花根际土壤真菌群落多样性和丰度影响较小,但对真菌群落组成影响显著,2a、9a根际土壤真菌接合菌门、担子菌门和被孢霉属等群落丰度减少,明梭孢属、镰刀菌属、土赤壳菌等群落丰度增加。菊花连作会显著增加其根际土壤细菌数量和多样性,显著影响真菌群落结构组成。     

人工桉林土壤孔隙状况及水分变化分析

【目的】探明人工桉林的土壤孔隙状况及水分含量变化影响因子,为华南红壤丘陵区桉树种植生产中土壤水分利用提供参考依据。【方法】在相同气候区内,按上中下不同坡位,采集表土层（A）、淀积层（B）和母质层（C）3个不同剖面发生层的土壤,测定人工桉林、天然林、松林的土壤孔隙度和水分,并在垂直和水平方向分析土壤水分含量的差异状况及影响因子。【结果】A、B、C三层的人工桉林、天然林与松林的土壤孔隙度平均值分别为45.9%和41.4%、55.3%,水分平均值分别为13.3%、13.4%和15.5%,这3种林分的土壤水分在剖面上和坡位上不存在显著差异（P＞0.05）,但不同林分间的表层土壤水分存在显著差异（P＜0.05）;在水平方向上,总盖度与土壤水分存在极显著正相关。【结论】冠层及草本、落叶层的总盖度是林分表层土壤水分变化的主控因素之一。     

连作烤烟根际土壤细菌群落16S rDNA-PCR-DGGE分析

以不同连作年限烤烟根际土壤为材料,应用PCR-DGGE技术对土壤样品进行细菌菌落分析,以期为烟草连作障碍调控提供理论依据。结果表明：烤烟生育中后期土壤细菌群落比较丰富。不同连作年限植烟土壤大田期细菌种群结构有差别,表现为大多数细菌类型是共有的,存在少数特有的细菌类型,轮作土壤的细菌丰度变化较稳定,而连作增加了土壤细菌的丰度,并呈先增加后降低趋势。轮作细菌优势种群在大田期很稳定,而连作土壤的细菌菌群有较大变化,绿弯菌门的暖绳菌科、酸杆菌门和棒状杆菌科的菌群活动对连作土壤的营养代谢有强烈的影响,致病菌增多,不利于烤烟生长发育。不同连作年限对烤烟根际土壤细菌群落有较大影响,烤烟连作后细菌种群结构的变化可能是引发烤烟连作障碍的主要原因之一。     

喀斯特环境中硅酸盐细菌在农业中的应用研究

硅酸盐细菌在农业生产中具有广泛的应用前景.主要探讨硅酸盐细菌的解钾作用,以及使难溶性矿物态钾转化为速效性钾的作用机理;同时在研究硅酸盐细菌解钾作用机理问题的基础上,重点探讨了喀斯特环境中利用硅酸盐细菌活化土壤中的矿物钾元素的问题,特别是硅酸盐细菌在喀斯特环境中农业上的利用.     

药用植物连作障碍研究进展

中医是我国特有的传统文化和产业,优质中药材是关系国计民生的战略性资源.近年来随着国内外对中药材需求的日益增长,人工栽培药用植物的种类和面积大幅增加,由于耕地有限、种植条件及道地性等因素的限制,在药用植物集约化种植过程中,普遍存在严重的连作障碍问题,在以块根类入药的药用植物上表现尤为严重.目前连作障碍已经成为制约中药材产...     

棉花连作与稻、棉轮作土壤细菌群落结构差异分析

通过传统培养方法和PCR-DGGE技术,分析了新疆南疆稻、棉轮作与棉花连作健康土壤细菌数量和群落结构在不同的生育期的变化情况,为揭示新疆南疆长期连作健康棉田的土壤微生态系统的特殊性提供支持.结果表明,与连作棉田相比,稻、棉轮作的棉田的苗期、蕾期的土壤细菌总数较少,花铃期和吐絮期的细菌总数差别不大,DGGE图谱分析表明稻...     

大棚果蔬连作土壤肥力限制性因子研究

【目的】揭示大棚果蔬连作的土壤肥力限制性因子,为大棚果蔬的连作经营提供参考。【方法】以草莓番茄轮作(RST)为对照,研究草莓连作2年(CS2)、草莓连作3年(CS3)、番茄连作4年(CT4)和番茄连作10年(CT10)4种果蔬种植模式对其根际与非根际土壤养分与酶活性的影响。【结果】与RST相比,连作土壤pH呈酸化趋势,其土壤硝态氮含量有所增加,但也会造成有机质、速效磷的耗竭以及有效态微量元素(锌和铁)的缺失。与轮作相比,连作种植时果蔬根际和非根际土壤的硝态氮含量分别增加了10.3%～30.0%和2.4%～23.2%;有机质减少了4.4%～8.8%和2.8%～7.4%;土壤速效磷降低了5.5%～24.4%和8.7%～25.5%。与轮作相比,CS2处理根际与非根际土壤的有效态锌含量分别减少了36.8%和35.2%;有效态锰有所减少但变化不大;CT4处理有效态铜含量分别减少了43.0%和34.8%;CT10处理有效态锌、锰和铁含量严重缺乏,连作年限越长,土壤质量下降越显著。CS2与CS3处理土壤的过氧化氢酶、脲酶和纤维素酶活性均表现为非根际土壤>根际土壤,而CS2、CS3与CT4处理土壤的蔗糖酶活性则与之相反,均表现为根际土壤>非根际土壤。随连作年限的增加,非根际土壤的过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均表现出降低趋势;纤维素酶活性在非根际土壤中表现出增加趋势。微量元素分别与土壤pH和有机质含量有很好的相关性,但与土壤速效氮、磷和钾的相关性不显著。【结论】土壤有效态锌和铁元素的亏缺是土壤肥力的限制性因子。     

不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异

为明确不同连作年限对植烟土壤微生物群落结构的影响,选择具有代表性的植烟区域,分别采集不同连作年限的土壤样品,利用高通量测序技术分析不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构的差异。结果表明,连作1年土壤样品细菌OTUs数目最多,连作4年土壤样品真菌OTUs数目最多。不同连作年限植烟土壤细菌均以变形菌门(Proteobacteria)比例最高,随着连作年限的增加土壤放线菌门(Actinobacteria)和泉古菌门(Crenarchaeota)丰富度呈现一定的增加趋势,同时土壤细菌的群落差异变大;不同连作年限植烟土壤真菌均以子囊菌门(Ascomycota)比例最高,随着连作年限的增加,植烟土壤真菌中的接合菌门(Zygomycota)呈现上升趋势,连作2年和4年的植烟土壤真菌菌群组成具有一定的相似性。综合分析,连续种植烤烟降低了土壤细菌多样性,提高了土壤真菌多样性,连作4年植烟土壤的细菌和真菌群落结构组成均发生较大变化。     

不同连作年限对大豆根际土壤养分的影响

为改善重迎茬对大豆产生的障碍.对不同连作年限大豆根际土壤的养分状况进行了测定.明确了连作对大豆根际土壤养分的影响,为通过营养补充手段改善重迎茬危害提供了依据.研究结果表明,连作处理根际土壤pH随连作年限增长呈下降趋势,各连作大豆根际土壤中氮、磷、钾、镁、锌、硼、钼、有机质等养分含量均低于正茬,不同连作年限对大豆根际土壤中铁、钙、锰含量的影响未表现出线形规律.