不同沼液施用量对土壤养分和土壤细菌群落结构的影响

在四川省农业科学院农业资源与环境研究所洪雅基地,通过设置5个施肥处理水平：不施肥(NF)、300 kg/hm²化肥(CF)、225 kg/hm²化肥+75 t/hm²沼液(沼液替代25%化肥,QBS)、300 t/hm²沼液(沼液代替全部化肥,WBS)、600 t/hm²沼液(只施2倍沼液,DBS)和1个大田试验：450～750 t/hm²沼液(LSP),运用土壤养分测定方法和Illumina技术进行16S扩增子高通量测序,阐明土壤养分和微生物群落代谢与沼液还田量的相关关系。结果表明：QBS处理对土壤养分无显著影响,WBS处理可显著提高土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,DBS处理显著增加了有机质、全氮、有效磷和速效钾含量。此外,不同沼液施用量对土壤细菌群落结构的影响不同,在门和属分类水平上,分别测得优势类群为变形菌门和鞘氨醇单胞菌属。通过土壤细菌群落Alpha指数分析,WBS处理的土壤中细菌的丰富度和多样性最高,但与CF差异不显著;不同的土壤细菌...     

引黄灌区不同种植年限紫花苜蓿土壤养分与细菌群落特征研究

以宁夏引黄灌区种植年限为1～6年(2012-2017年)的紫花苜蓿地土壤为研究对象,采用16S rRNA扩增子测序技术对细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究,分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明:不同种植年限苜蓿地土壤中共检测出细菌约40个门、78个纲、151个目、275个科和416个属;在门水平下细菌的优势门类为变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,共占细菌总数的68%;随种植年限的增加,细菌菌群丰度和多样性变化表现为1 yr>5 yr>3 yr>4 yr>2 yr>6 yr;土壤pH、有机碳、全氮和碱解氮呈先降低后增大的变化趋势,且都在第5年时达到最大,与细菌群落组成变化规律基本保持一致。Spearman相关性分析结果表明,有机碳、全氮和碱解氮对细菌群落组成具有显著影响(P<0.05)。     

入侵植物对土壤微生物群落的影响研究

外来植物的入侵是全球三大最棘手的环境问题之一,其严重性仅次于栖息地丧失,目前已经成为一个全球性的问题。入侵植物不仅可以导致全球生物多样性的丧失,改变土壤微生物群落的多样性,还能对生态系统造成严重的破坏,带来巨大的经济损失。本文主要研究入侵植物对土壤微生物的群落的影响。     

不同改良措施对盐碱土土壤细菌群落多样性的影响

本研究以大同盆地的中度盐碱地为研究对象,分析不施肥(CK)、常规施肥下添加生物质炭和CaSO4(L)、常规施肥下添加生物质炭和CaSO4及种植2,3,4行(LC1,LC2,LC3)绿肥等5个处理对土壤养分状况和细菌群落多样性的影响.研究结果表明:与对照相比,各改良处理显著降低了土壤电导率及Ca2+,Mg2+,K+,HC...     

轮作对土壤养分、微生物活性及细菌群落结构的影响

试验选择云南省具有代表性的烤烟-休闲-玉米(T-F-M)、烤烟-油菜-玉米(T-C-M)、烤烟-油菜-水稻(T-C-R)和烤烟-苕子-水稻(T-V-R)等4种轮作模式,通过测定土壤养分、酶活性及16S rDNA序列分析,研究了轮作对土壤养分、微生物活性及细菌群落结构的影响。结果表明,经过16年的不同轮作种植后,土壤pH值变化于6.2~7.1之间,有机质和有效氮、磷、钾提高或无显著变化,说明在高强度轮作种植条件下,辅以秸秆还田或冬季休闲均可保持或提高土壤肥力和生产力。土壤微生物量碳氮、蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性均以T-V-R最高,说明土壤生态环境改善,促进微生物繁衍,数量增加,活性增强。土壤细菌的16S rDNA读数依次为5395(T-F-M)、5864(T-C-M)、5528(T-C-R)和6614(T-V-R),分别代表885,973,969和987种(属)类的细菌,归属于变形菌、绿弯菌、放线菌、酸杆菌、拟杆菌等31个门,其中变形菌门的数量最多,占总量的24.69%~32.49%。此外,在4种轮作处理土壤中,前5种门类的细菌相同,15种优势菌株有6种(属)一样,均有较高的丰富度,但也因种植模式不同而变化,说明土壤是决定细菌组成的基本要素,种植模式可不同程度地改变它们的种群结构。从土壤有机质、有效养分、酶活性、微生物量碳氮、细菌种群结构和多样性等方面看,T-V-R 最佳,该种植模式具有潜在的推广应用价值。     

不同禾草生长对甘肃马先蒿群落土壤养分和微生物群落的影响

为探讨不同禾草-土壤反馈对甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)群落土壤养分及微生物群落结构组成和功能的影响,本研究以4种禾草为材料,以甘肃马先蒿为主的退化草地植物群落土壤为栽培基质,通过盆栽控制试验,分析了禾草生长对甘肃马先蒿土壤养分和微生物群落组成的影响,并采用FUNGuild和FAPROTAX工具分别对真菌和细菌群落进行功能注释分析。结果表明：与空白对照相比,不同禾草生长提高了土壤pH及铵态氮含量,使速效钾和硝态氮含量显著降低,有机质含量无显著差异。不同禾草在甘肃马先蒿土壤中生长的株高、禾草碳、氮、钾含量、土壤真菌和细菌群落的多样性指数、相对丰度因禾草种类而异。不同禾草生长对禾草养分、土壤养分和微生物群落产生直接影响,禾草养分、土壤养分和微生物群落反馈作用对禾草生物量产生影响。本研究以期为甘肃马先蒿为优势种的退化草地改良和人工草地管理提供科学依据。     

生草对关中地区有机猕猴桃园土壤养分及细菌群落的影响

为探究不同生草模式对关中地区有机猕猴桃园土壤养分及细菌群落的影响,试验设置多年生黑麦草+毛苕子(Mode 1)、多年生黑麦草+草木樨(Mode 2)、多年生黑麦草+白三叶(Mode 3)及鼠茅草(Mode 4),以自然生草处理为对照(CK),观察草种生长特性、研究生草对果园耕层(0～20 cm)土壤养分影响,采用高通量测序法分析细菌群落结构。结果表明：鼠茅草越冬率最高,样地杂草株数最少。人工生草较自然生草有机质提高了6.46%～38.63%,以多年生黑麦草+毛苕子效果更为明显,且该处理提高土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性最为显著,分别为3.37、44.17和3.46 mg·d^-1·g^-1。同时,与自然生草相比,多年生黑麦草+毛苕子、多年生黑麦草+草木樨和多年生黑麦草+白三叶提高了土壤细菌群落的丰富度和多样性,多年生黑麦草+毛苕子存在最多差异显著的细菌分支。综上,关中地区有机猕猴桃园种植多年生黑麦草+毛苕子在一定程度上有助于提高土壤有机质及养分含量,改善土壤微生态环境。     

放牧对人工草地群落特征及土壤养分的影响

试验选择阿鲁科尔沁旗退化草地形成的沙地进行人工混播,采用禾本科的羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)、无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)和披碱草(Elymus dahuricus Turcz.),豆科的草原3号(Medicago varia Martin.cv.Caoyuan No.3)和沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)混播,分析人工恢复和放牧对草地群落高度、盖度、密度、现存量、凋落物和群落多样性的影响,以及放牧对人工草地土壤理化性质和养分的影响。结果表明混播人工草地相较原始植被在群落高度、盖度、草群密度、每样方物种数方面都有不同程度的增加;放牧区植被群落高度和现存量都显著低于不放牧区,而群落的丰富度、生物多样性和均一度均高于不放牧区;放牧降低了表层土壤含水量、pH值降低,增加了土壤容重、有机质含量和表层土壤速效钾含量,速效磷、全磷和全钾含量差异不大。随土层深度增加,速效钾、全磷全钾含量呈逐渐降低趋势。     

生草对关中地区有机猕猴桃园土壤理化性质及细菌群落的影响

为评估不同生草措施对关中地区有机猕猴桃(Actinidia chinensis)园土壤理化性质和细菌群落结构的影响,本试验于2021年在陕西杨凌百恒有机猕猴桃园进行,设置3种人工生草模式：一年生黑麦草(Lolium multiflorum)+紫云英(Astragalus sinicus)、一年生黑麦草+秣食豆(Glycine max)、一年生黑麦草+毛苕子(Vicia villosa),以自然生草(CK)为对照,测定耕层(0～20 cm)土壤的理化性质和细菌群落结构。结果表明,人工生草土壤有机质含量、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著提升(P<0.05),一年生黑麦草+紫云英模式有机质含量达到26.69 g·kg^-1,一年生黑麦草+毛苕子模式土壤酶活性提升效果最为显著(P<0.05);人工生草处理的土壤细菌beta多样性、细菌群落之间的相互作用关系增加,有机系统代谢功能基因丰度显著降低(P<0.05)。综上,在关中地区有机猕猴桃园中种植一年生黑麦草+紫云英和一年生黑麦草+毛苕子有助于改善土壤微生态环境。     

紫花苜蓿根际土壤细菌群落对腐熟牛粪响应

为了探讨腐熟牛粪施用量对作物根际土壤细菌丰度、多样性及群落结构的影响,本研究以盆栽紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为试验材料,分别添加0％,3％,6％,9％的腐熟牛粪,在添加30 d,60 d,90 d后进行取样,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对土壤细菌16S rRNA V3-V4区进行...     

土壤某些物理性状对植物根系生长的影响

土壤某些物理性状可以通过对影响植物根系生长来影响植物的生长发育。根据近20年来国内外相关的研究结果,评述了土壤质地、土壤温度、土壤紧实度、土壤水分、土壤空气等土壤物理性状对植物根系生长的影响。指出目前研究中存在的不足,同时对今后需深入研究的领域提出了自己的看法。     

干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落的影响

【目的】为旱地红豆草丰产、高效、优质栽培提供理论依据和技术指导。【方法】以红豆草 （Onobrychis viciaefolia）新品系 P1、P2、P3 和甘肃红豆草（O. viciaefolia cv. Gansu）、蒙农红豆草（O. vi- ciaefolia cv. Mengnong）为试验材料,采用营养液沙培法,以-0. 8 MPa PEG-6000 模拟干旱胁迫,研究不同干旱胁迫时间（0、3、6、9 d）对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落结构的影响。【结果】随干旱胁迫时间延长,红豆草株高和根平均直径呈增大趋势;叶面积显著减小（P＜0. 05）;地上干重、根尖数、根长、根表面积、根体积均显著增加（P＜0. 05）;地下干重、根冠比、根系活力先增大后减小（P＜0. 05）,并在胁迫 3 d 时达到最大。在整个胁迫期间,新品系 P1 的根尖数、根直径、地上干重、地下干重均值高于其他材料。Chao1、ACE、Simpson 和 Shannon-wiener 指数先降低后增加（P＜0. 05）,在 0 d 时最大,前二者在 6 d 时最小,而后二者在 3 d 时最小。根际土壤细菌群落以变形菌门、厚壁菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门为主,干旱胁迫时间显著增加了变形菌门的相对丰度（P＜0. 05）,显著降低了厚壁菌门、 放线菌门和疣微菌门的相对丰度（P＜0. 05）,但蓝藻菌门和拟杆菌门的相对丰度先降低后增加（P＜ 0. 05）。【结论】干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落组成有显著影响。     

祁连山不同类型草地土壤细菌群落特征研究

祁连山是我国西部重要的生态屏障,拥有大量的草地资源。研究草地土壤细菌群落组成及其与土壤环境因子间的关系,可对维持草地生态及了解祁连山土壤细菌群落组成提供一定的数据基础。采用高通量测序技术检测并分析了祁连山默勒镇3种类型草地 （高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸）0~10 cm土壤细菌群落结构及多样性,并对上述土壤细菌群落与土壤理化因子的相关性进行了系统的研究。结果表明：1）沼泽化草甸土壤全氮、全磷、有机质碳、含水量和硝态氮显著高于高寒草甸和人工草地（P<0.05）。2）3地共测得有效序列1022446条,以97%的一致性将序列聚类,高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸OTU聚类均值分别是4917、5233、5075条。3）Shannon和Simpson多样性指数3地间差异不显著,Chao1指数表现为人工草地>高寒草甸>沼泽化草甸（P<0.05）。4）在门水平上,3地均以变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门为主要类群;在属水平上,表现出不同类型草地细菌富集类型不同。5）有机质碳、全磷、土壤含水量与土壤细菌群落的组成表现出极显著相关（P<0.01）。综上,祁连山地区小生境内3种草地土壤微生物群落存在差异,有机质碳、全磷、土壤含水量是影响群落的主要驱动因子。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

施肥对高寒草甸植物及土壤N,P,K的影响

施肥对退化草地的重建和恢复有重要作用,以青藏高原典型嵩草(Kobresia)草甸为研究对象,采用正交试验设计,测定了植物全氮、全磷、全钾和土壤全氮、全磷、全钾、速效磷及速效钾,分析了植物N/P,N/K,P/K,土壤N/P,N/K,P/K等化学计量特征。结果表明:在H9施肥条件下,土壤全氮、全钾、土壤N/P为最大值,分别为13.80 g.kg~(-1),11.99 g·kg~(-1)和16.16;在H5处理下,土壤速效磷、植物全磷达到最大值,分别为0.022 g·kg~(-1)和9.18 g·kg~(-1);在H4处理下的植物全氮为最大值(108.38 g·kg~(-1));在H1处理下,植物全钾为最大值(17.84g·kg~(-1));在H4处理下,植物N/P,N/K为最大值,分别为17.78和7.06,施肥对植物养分的作用要大于土壤。因此,施肥能显著提高高寒草甸植物全氮、全磷及全钾质量分数,影响植物及土壤养分化学计量关系。     

禁牧对内蒙古克氏针茅草原表层土壤细菌群落结构的影响

为探究克氏针茅草原禁牧初期表层土壤细菌的变化情况,本文利用2018—2020年内蒙古克氏针茅草原的细菌高通量数据和土壤理化性质数据,对自然放牧向禁牧转变初期的表层细菌群落和土壤理化性质的变化及其相互关系进行分析。在自然放牧向禁牧转变初期,细菌相对丰度发生较大变化,但优势菌种组成没有显著变化,其中,相较于2018年,2019年放线菌门和变形菌门相对丰度均增加,2020年变形菌门相对丰度超过了放线菌门。自然放牧条件下,细菌丰度、细菌多样性均与土壤体积含水量存在显著负相关关系,细菌丰度与土壤温度显著正相关;禁牧初期,细菌丰度与pH、土壤有机质、土壤温度显著正相关,与土壤体积含水量显著负相关。细菌丰度比细菌多样性更容易受到禁牧和土壤理化性质的影响。因此,本研究结果为进一步研究禁牧后表层土壤细菌群落变化提供了一定的理论依据。     

应用PCR-DGGE分析鸭场土壤细菌群落结构

为了解贵州省三穗县8个养鸭场环境土壤中细菌群落结构多样性概况,本试验采用试剂盒提取土壤样品细菌总DNA,PCR扩增细菌16S rDNA V3可变区,并通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对扩增产物进行凝胶分离,回收测序共得到43条特异性条带,其中7、8号养鸭场条带数相对较少.DGGE图谱经Quantity One软件分析,结果显示,同一鸭场样品相似性存在差异,绝大部分鸭场样品间相似性均高于50%,所测序列与GenBank中相应原核生物16S rDNA序列经同源性比对可见相似性在90%~100%之间,共包括5个大纲的细菌种类:变形菌门(Proteobacteria)的α,β类群、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes).     

锦鸡儿属植物功能性状与根际土壤细菌群落结构的关系

以不同地理种群的中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿为研究对象,利用高通量测序技术,比较分析了2种锦鸡儿不同地理种群根际土壤细菌多样性、物种组成和丰度的差异及其与植物功能性状的关系,为深入理解锦鸡儿属植物适应干旱环境的微生物学机制提供数据支持。结果表明,2种锦鸡儿根际土壤细菌隶属于22门62纲131目185科304属。优势细菌门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和放线菌门。在属水平上,根瘤菌属、鞘氨醇单胞菌属、RB41和芽孢杆菌属为优势属。中间锦鸡儿与小叶锦鸡儿根际土壤细菌多样性指数（Chao1、ACE、香农和辛普森指数）无明显差异,但主坐标分析表明2种锦鸡儿根际土壤细菌群落结构存在显著差异（P<0.05）。Mantel检验分析表明植物功能性状与根际土壤细菌群落结构存在显著相关性,且冗余分析显示株高、叶干物质含量、比叶面积、叶厚度和叶长是驱动根际土壤细菌群落结构构建的主要性状（P<0.05）。综上所述,中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿根际土壤细菌群落结构存在显著性差异,且根际土壤细菌群落结构的变化受到植物性状的显著影响。     

典型草原区弃耕恢复过程中土壤细菌群落结构变化及其驱动因素

采用空间代替时间的方法,以天然草地为对照,在内蒙古典型草原区域选取不同恢复年限（5年、15年、20年）的弃耕地,通过野外群落调查、植被和土壤取样,结合高通量测序探究弃耕地恢复过程中土壤细菌的演替格局及其主要驱动因素。结果表明：随弃耕年限的增加,植物群落地上和地下生物量、物种丰富度和多样性以及土壤有机碳、pH值、碳氮比和含水量均呈增加趋势;土壤氮磷比、铵态氮和硝态氮含量呈降低趋势,土壤速效磷和全磷无显著变化。土壤细菌物种丰富度与Chao1指数在弃耕5年时最高。土壤细菌在门水平上主要以放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门为主,随弃耕演替进行,放线菌门相对丰度呈先增加后降低趋势,变形菌门相对丰度呈增加趋势;在属水平上主要以鞘氨醇单胞菌属、不明酸杆菌、假单胞菌属和马赛菌属为主,随着弃耕时间的延长,不动杆菌属相对丰度呈先降低后增加趋势,而鞘氨醇单胞菌属的相对丰度逐渐增加。冗余分析表明,土壤有机碳、地上生物量、植物物种丰富度是影响土壤细菌群落的主要因子。综合表明,植被与土壤的变化共同驱动了弃耕地恢复过程中土壤细菌演替格局。