黄土丘陵区不同植被类型根际微生物群落功能多样性研究

为了解生态恢复过程中土壤微生物功能特征,采用Biolog-Eco微平板法分析了黄土丘陵区人工灌木(柠条 Caragana korshinskii、沙棘 Hippophaer rhamnoides)、人工草地(沙打旺 Astragalus adsurgens、柳枝稷 Panicum virgatum)和天然草地(阿尔泰狗哇花 Heteropappus altaicus、茵陈蒿 Artemisia capillaries)的根际微生物碳源代谢多样性特征。结果表明:柠条、阿尔泰狗哇花和茵陈蒿的根际微生物对糖类的代谢能力显著高于沙棘、沙打旺和柳枝稷;阿尔泰狗哇花和茵陈蒿对氨基酸类、酚酸类和聚合物类的代谢能力较高。茵陈蒿和阿尔泰狗哇花的微生物代谢功能多样性高于其他4种植物。柠条、阿尔泰狗哇花和茵陈蒿具有相似的根际微生物代谢功能。黄土丘陵区植被类型显著影响微生物群落碳源利用能力,天然草地根际微生物群落代谢功能多样性优于人工灌木和人工草地。     

山西南部山地白羊草群落的数量分类和排序

在样方调查的基础上，应用双向指示种分析(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)对山西南部山地白羊草群落进行了研究。TWINSPAN等级分类将62个样方分为17类，分类结果反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系，并在DCA二线排序图上得到了较好的验证。DCA排序第一轴基本上反映了土壤含水量的变化梯度，第二轴基本上反映了土壤质地的变化梯度。种的DCA排序结果证明对群落生境有明显的指示作用，能客观反映群落的生境特征。     

短期封育和施用牛粪对亚高山草甸植物群落组成及生物量的影响

以滇西北退化亚山草甸为对象,研究了短期封育和施用牛粪对植被的影响。通过4年的试验,结果表明,封育、施用牛粪增加了优良牧草的比例,提高了地上和地下生物量,改变了植物群落组成;封育提高了群落植物的丰富度和物种多样性;施用牛粪且封育处理中西南委陵菜（Potentilla fulgens）的优势度降低,狼毒（Stellera chamaejasme）没有发生,优势种转变为西南委陵菜、鸭茅（Dactylis glomerata）和白三叶（Trifolium repens）,第4年地上生物量达到了101 g·m^-2,显著高于对照（P<0.05）。另外,封育和施用牛粪还改变了根系在土壤中的分布,10～20 cm土层中根系所占的比例由5%提高到了10%以上。可见,在短期封育的基础上施用牛粪有利于退化亚高山草甸植被的恢复,对于当地生物多样性保护、畜牧业发展具有重要意义。     

江苏麦田杂草群落的数量分析

用七级目测法调查江苏150个样点麦田草害情况,应用主成分分析对江苏省麦田杂草群落进行了研究。结果表明,决定江苏麦田杂草发生、分布和危害的主要因素是地带性气候 土壤性质因素。将150个样点划分为5个聚类群,即江南稻茬麦田、宁镇扬丘陵旱茬麦田、沿海旱茬麦田、徐淮旱茬麦田和沿江及苏北稻茬麦田聚类群,根据综合草害指数和发生频率明确了各聚类群相应的优势杂草,并就该地区麦田杂草发生的特点提出了治理的建议。     

连作障碍发生机制研究进展

目的研究不同前作对土壤生物化学性质的影响。方法利用化学和酶学分析及16S多样性测序技术,分析种植7年的不同前作[荞麦(FB)、油菜(FR)、小麦(FW)和绿肥(FG)]烟田土壤的养分、酶活性及细菌群落结构组成。结果(1) FR烟田土壤的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量最高,分别为30.04 g/kg、1.62 g/kg、143.50 mg/kg和88.09 mg/kg,FG烟田次之,但FG烟田速效钾的含量最高(240.10 mg/kg);FG烟田土壤蛋白酶和磷酸酶的活性最高,分别为709.02 μg/(g·d)(酪氨酸)和306.60 μg/(g·h)(对硝基酚),而其脲酶和蔗糖酶的活性仅低于FW烟田,且无显著性差异(P>0.05)。(2)在细菌群落组成上,FB、FG、FW和FR烟田分别检测出770、670、654和597属,归属于Actinobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi和Acidobacteria等36门,其中Actionbacteria和Proteobacteria相对丰度最高,分别为26.87%~45.21%和25.82%~30.69%,Treptomyces、Bradyrhizobium、Bacillus和Mycobacterium等拮抗菌和Bradyrhizobium、Rhizobium和Paenibacillus等固氮菌在FB烟田土壤细菌群落的相对丰度最高。结论不同前作对烟田土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构的影响不同,绿肥提高了土壤有机质和养分含量以及酶活性;而荞麦改善和提高了烟田土壤细菌种群结构和多样性。     

杉木连栽地土壤的细菌群落结构与其特性的关系研究

探究不同连栽代数杉木人工林土壤细菌群落结构的多样性变化与土壤物理化学性质的相关性。在测定不同连栽代数杉木人工林土壤理化性质的基础上,利用高通量测序技术,测定土壤细菌数量与群落结构的多样性,并分析土壤细菌数量、群落结构的多样性与土壤理化性质间的相关性。结果表明：随着连栽代数的增加,杉木人工林土壤容重呈上升趋势,而土壤pH、全碳、全氮、总孔隙度体积等理化性质均呈下降趋势。不同连栽代数杉木人工林土壤细菌的优势门类为酸杆菌门、变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门;主要纲类有DA052、酸杆菌纲、α-变形菌纲、浮霉菌纲;优势目类为DA052 uncultured bacterium、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目、浮霉菌目。随着连栽代数增加,酸杆菌门、DA052纲相对丰度逐渐降低,而变形菌门、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目相对丰度则随连栽代数增加呈上升趋势。土壤细菌群落的群落指数Ace和群落指数Chao1均以1代杉木人工林为最高;土壤TK、TC、TN、TP、pH、毛管孔隙体积、含水量、土壤容重对主要细菌门、纲、目类相对丰度作用较大。群落指数Ace、群落指数Chao1、群落指数Simpson、群落指数Shannon分别与土壤容重、TP、TN、TC、含水量、非毛管孔隙体积、总孔隙度体积呈显著的相关性。     

工厂化循环水养殖条件下云纹石斑鱼消化道产酶菌的分离鉴定

采用16S r DNA-PCR菌群分离鉴定的方法,对循环水养殖条件下云纹石斑鱼(Epinehelus moara)幼鱼的胃、幽门盲囊、前肠、中肠和后肠的菌群结构进行了鉴定,用产酶菌筛选培养法对产消化酶的菌株进行了分离鉴定,并测试了各菌株消化酶的活力。研究发现,云纹石斑鱼幼鱼消化道内可培养的主要菌群为假单胞菌属(Pseudomonas)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和葡萄球菌属(Staphylococcus),其中产消化酶的菌株占可培养菌的55.6%。在产酶菌中,同一株菌产3种酶的有5株;产2种酶的有9株;中肠和后肠的菌株数最为丰富,胃次之,幽门盲囊和前肠菌群种类较少;产脂肪酶的菌株都集中在中肠。产消化酶的菌株主要以产蛋白酶和淀粉酶为主,且产酶量丰富,产蛋白酶活力最高达(87.732±1.134)U/m L;淀粉酶活力为(77.176±0.599)~(73.458±0.574)U/m L;产纤维素酶的菌仅一株,且酶活力较低。分析得知,消化道的菌群结构直接影响了外源性消化酶的种类与活性。本研究为工厂化循环水养殖条件下产酶有益菌的筛选提供了理论依据。     

舟山渔场禁渔线以外海域单拖网鱼类群落结构变动分析

根据2010年2月、5月、9月和11月对舟山渔场禁渔线以外海域渔业资源底拖网调查数据,对该海域鱼类群落结构的季节变化进行了分析。调查中共捕获鱼类80种,隶属于13目,49科,59属,其中以鲈形目最多（30种）。Simpson多样性指数（C）、Shannon-Wiener多样性指数（H＇）和Pielou均匀度指数（J＇）均呈现出9月以后逐渐升高、随后下降、5月基本达到最低点的趋势,而Margalef丰富度指数（D）在5月较高,表明5月鱼类种类丰富度较高。资源生物量曲线（ABC）的结果受优势种影响较大,2月质量优势度曲线位于数量优势度曲线之上;5月质量优势度曲线与数量优势度曲线相交;9月和11月数量优势度曲线位于质量优势度曲线之上。营养级-平均体质量关系曲线斜率的绝对值5月最小,9月最大,表明经过伏季休渔以后,9月鱼类平均体质量有所增加,特别是高营养级鱼类,而经过持续捕捞以后,至5月鱼类平均体质量整体降到较低水平。     

Rhizosphere priming of soil organic matter by bacterial groups in a grassland soil

Plants often impact the rate of native soil organic matter turnover through root interactions with soil organisms; however the role of root-microbial interactions in mediation of the “priming effect” is not well understood. We examined the effects of living plant roots and N fertilization on belowground C dynamics in a California annual grassland soil (Haploxeralf) during a two-year greenhouse study. The fate of ¹³C-labeled belowground C (roots and organic matter) was followed under planted (Avena barbata) and unplanted conditions, and with and without supplemental N (20 kg N ha⁻¹ season⁻¹) over two periods of plant growth, each followed by a dry, fallow period of 120 d. Turnover of belowground ¹³C SOM was followed using ¹³C-phospholipid fatty acid (PLFA) biomarkers. Living roots increased the turnover and loss of belowground ¹³C compared with unplanted soils. Planted soils had 20% less belowground ¹³C present than in unplanted soils after 2 cycles of planting and fallow. After 2 treatment cycles, unlabeled soil C was 4.8% higher in planted soils than unplanted. The addition of N to soils decreased the turnover of enriched belowground ¹³C during the first treatment season in both planted and unplanted soils, however no effect of N was observed thereafter. Our findings suggest that A. barbata may increase soil C levels over time because root and exudate C inputs are significant, but that increase will be moderated by an overall faster C mineralization rate of belowground C. N addition may slow soil C losses; however, the effect was minor and transient in this system. The labeled root-derived ¹³C was initially recovered in gram negative (highest enrichment), gram positive, and fungal biomarkers. With successive growing seasons, the labeled C in the gram negative and fungal markers declined, while gram positive markers continued to accumulate labeled belowground C. The rhizosphere of A. barbata shifted the microbial community composition, resulting in greater abundances of gram negative markers and lower abundances of gram positive, actinobacteria and cyclopropyl PLFA markers compared to unplanted soil. However, the longer-term utilization of labeled belowground C by gram positive bacteria was enhanced in the rhizosphere microbial community compared with unplanted soils. We suggest that the activities of gram positive bacteria may be major controllers of multi-year rhizosphere-related priming of SOM decomposition.     

刈割干扰对羊草草甸草原植物功能群及多样性的影响

【目的】刈割是草原主要利用方式之一,植物功能群和群落物种多样性是判别干扰条件下草地生态系统退化的重要生态学指标。研究不同刈割干扰下羊草草甸草原植物功能群和群落物种多样性的变化,了解刈割干扰下草原功能群与多样性变化过程和机制,为退化割草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔羊草草甸草原时空刈割配置为试验平台,于2014—2018年植物生长最旺盛的季节(即每年8月初),采用样方法对各个小区进行群落植被调查。分析一年一割(G1)、两年一割(G2)、漏割带10 m(G3)、漏割带5 m(G4)和对照(CK)处理下草甸草原群落功能群和物种多样性变化以及刈割时间和不同刈割处理间的交互作用,探讨植物功能群与群落物种多样性的相关关系。【结果】研究发现羊草(Leymus chinensis)在不同刈割制度下均为优势物种,但是随着刈割频次的增加呈现出羊草重要值逐渐降低,退化指示物种星毛委陵菜(Potentilla acaulis)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolate)等重要值增加的趋势;两年一割处理下羊草、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、长柱沙参(Aden...