玉米秸秆还田对土壤丛枝菌根真菌群落的影响

为揭示农业管理活动对土壤丛枝菌根(AM)真菌的影响机制,基于Illumina Miseq高通量测序平台以及脂肪酸指纹图谱方法,研究了连续4年玉米秸秆还田后,AM真菌群落组成、AM真菌生物量及其与土壤环境因子间的相互关系.结果表明:所获得的2430个AM真菌OTUs从门到种依次分类,共分为1门、3纲、4目、8科、10属、143种,但不同处理间AM真菌群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)、多样性(Shannon、Simpson多样性指数)没有显著差异.AM真菌中类球囊霉属、球囊霉属为优势属.随秸秆还田量的增加,球囊霉属丰度降低;3000、9000 kg·hm^-2秸秆还田量下,类球囊霉属、无梗囊霉属的丰度与对照(0 kg·hm^-2)间差异达极显著水平;原囊霉属、类球囊霉属、球囊霉属在3000 kg·hm^-2秸秆还田量下与对照间差异显著,非度量多维尺度(NMDS)分析表明,9000、12000 kg·hm^-2的秸秆还田量下土壤AM真菌β多样性与对照间聚集度较其他处理相差较远,秸秆还田量对AM真菌β多样性的影响显著.多元分析结果能在累积变量82.8%上揭示土壤主要理化性状与AM真菌丰富度、多样性的空间变化关系.土壤全氮、碱解氮是影响以磷脂脂肪酸表征的土壤主要微生物类群生物量以及以中性脂肪酸表征的AM真菌生物量的主要因子.持续玉米秸秆还田改变了AM真菌属水平上的分类学组成;随秸秆还田量的增加,AM真菌特有的微生物种类减少,AM真菌群落组成间的相似度下降;秸秆还田增加了土壤AM真菌生物量及其占土壤微生物总生物量的比例.     

番茄青枯病发生对土壤真菌群落多样性的影响

土壤真菌群落对于维持土壤地力及作物健康有着重要的作用,但青枯病发生对土壤真菌群落影响的研究仍相对较少。应用实时荧光定量PCR及MiSeq高通量测序技术,研究了罹患青枯病与未患病番茄植株土体和根际的真菌群落组成。青枯病发生明显改变了番茄土体与根际土壤的真菌群落组成。与未患病根际土壤相比,患病番茄根际土壤的真菌丰度、Chao1值及Shannon值显著降低;潜在土著有益真菌如粘鞭霉属、被孢霉属、顶孢霉属和木霉属的相对丰度显著降低,而有害真菌镰刀菌属的相对丰度显著增加。综上,细菌性青枯病发生影响了土壤真菌群落的组成,其真菌丰度、多样性及土著有益真菌数量降低,而有害真菌数量增加,为阐明土传青枯病发生的微生态机制提供了一定的理论指导。     

紫色土区不同秸秆还田量对土壤线虫群落的影响

为了研究不同秸秆还田量对紫色土区土壤线虫群落的影响, 作者于2011年5月和9月对川中丘陵区的100% (RMW1)、50%(RMW2)、30%(RMW3)和空白对照(CK)4种秸秆还田量的农田土壤线虫进行了调查。结果发现, 随着秸秆还田量的下降, 土壤线虫的群落结构有一定变化。总体上, 群落密度、食真菌类群和捕食-杂食类群的密度呈波动增加; 食细菌类群的密度持续增加; 植物寄生类群密度、Shannon-Wiener多样性指数(H')、植物寄生成熟指数(PPI)和瓦斯乐斯卡指数(WI)呈先增加后下降的变化趋势, 且多样性指数在秸秆还田量为30-50%之间最高; 类群数、自由生活成熟指数(MI)、线虫通路比值(CR)则先下降后增加; 所有变化均不显著(P > 0.05)。土壤速效钾含量随秸秆还田量的增加显著提高(P < 0.05), 且与线虫群落多样性指数呈显著负相关(P < 0.05)。研究结果表明, 在紫色土区秸秆还田主要是通过改变土壤钾含量对土壤线虫群落产生影响, 且秸秆还田量在30-50%之间时有利于维持线虫群落多样性。     

玉米秸秆还田对土壤线虫数量动态与群落结构的影响

通过大田玉米秸秆还田试验研究了其对农田土壤线虫数量动态、属的种类及群落结构等的影响。结果表明:2013—2014连续两年试验期间,蠡玉35玉米秸秆还田(CR)与不还田对照处理(CK)共鉴定到土壤线虫36个属(CR 36个属,CK 30个属);其中,植食性线虫12个属(CR 12属,CK 10属),食细菌线虫15个属(CR 15属,CK 14属),食真菌线虫5个属(CR 5属,CK4属),捕/杂食线虫4个属(CR 4属,CK 2属)。秸秆还田处理与不还田处理相比,植食线虫和食真菌线虫的相对丰度降低,而食细菌线虫和杂/捕食线虫的相对丰度提高,且食细菌线虫的相对丰度显著提高达42.95%。此外,秸秆还田处理土壤线虫总数高于不还田对照处理,但差异不显著;而秸秆还田处理可显著增加食细菌线虫数量,增幅高达16.3%—125.6%。与不还田处理对照相比,秸秆还田处理可显著提高土壤线虫群落多样性指数(H')、属类丰富度(S)和线虫通路指数(NCR),但对群落均匀度(J)、瓦斯乐斯卡指数(WI)和总成熟指数(∑MI)的影响不显著。可见,玉米秸秆还田具有重要的生态学意义,可在一定程度上增加土壤线虫数量和种类多样性,进而使土壤生态系统向稳定健康的方向发展。     

秸秆覆盖免耕土壤真菌群落结构与生态特征研究

不同耕作方法土壤真菌群落结构和生态特征分析表明,翻耕0－10cm土层土壤真菌群落含有29种真菌,其中以Chrysosporium merdarium为优势种;翻耕10－20cm土层含有17种真菌,以Sterile black A为优势种：翻耕20－30cm土层含有10种真菌,其中以Chaetomium bostrychodes为优势种,铁茬0－10cm含16种真菌,其中Sterile black A是优势种;铁茬10－20cm土层含有26种真菌,优势种为Sterile black A;铁茬20－30cm含有14种真菌,其中Chaetomium bostrychodes为优势种,免耕0－10cm土层由23种真菌构成,Trichoderma viride和T.koningii为优势种,免耕10－20cm土层由14个种类构成,Talaromyces trachyspermus为优势种,免耕20－30cm土壤由9种真菌组成,其中Talaromyces trachypermus为优势种,免耕土壤真菌群落的多样性和均匀度指数均较高,主成分分析表明,土壤耕作形成了特征性的真菌区系。     

稻草还田对水稻土固氮基因(nifH)组成结构和多样性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,选取稻草还田(C)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾加稻草还田(NPK+C)和不施肥对照(CK)4个处理,在晚稻的分蘖期、孕穗期和成熟期分别采集土样,利用实时定量PCR (Q-PCR)和末端限制性片段多态性(TRFLP)等分子生物学方法研究长期稻草还田对水稻土含nifH基因固氮微生物群落丰度、组成和多样性的影响.结果表明:与对照相比,稻草还田和单施化肥处理均显著增加nifH基因的丰度(分蘖期除外),NPK+C处理中含nifH基因的微生物数量最高;nifH基因组成也受到长期施肥的影响,其中CK处理nifH基因组成与各施肥处理明显不同,C与NPK处理间nifH基因组成存在一定差异,而NPK与NPK+C处理间无显著差异.长期施肥不会引起含nifH基因微生物群落多样性的显著改变.可见,稻草还田不仅引起nifH基因群落的组成发生变化,而且导致其数量显著增加,因而可增加土壤的固氮能力.     

不同施肥方式对酸性茶园土壤真菌群落的影响

为揭示不同施肥方式对茶园土壤真菌群落结构的影响,依托定位施肥试验,采集对照(CK)、纯化肥(N300)、有机肥配施(OM30) 3个处理的0—10 cm和10—20 cm两层土壤,通过高通量测序技术,分析不同施肥处理下,茶园土壤真菌群落结构特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明0—10 cm土层中真菌Alpha多样性显著高于10—20 cm土层(P0.05);在同一土层中,Alpha多样性变化趋势为CK N300 OM30。子囊菌门、担子菌门、接合菌门是试验茶园土壤中三大优势真菌门类,Sordariomycetes纲,Tremellomycetes纲和Mortierellomycotina纲分别是子囊菌门、担子菌门和接合菌门下的优势种群。子囊菌门和担子菌门在0—10 cm土层中相对丰度较高,而接合菌门则在10—20 cm土层中具有较高丰度(P0.05)。施肥处理提高了土壤中接合菌门的相对丰度,降低了子囊菌门的相对丰度。不同深度土壤中真菌群落结构差异主要受土壤理化性质变化驱动,冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示,土壤有机碳、全氮、碳氮比、全钾、速效钾含量对土壤真菌群落结构影响显著(P0.05),而试验茶园土壤的pH变化对同一土层中真菌群落结构的影响并不显著(P0.05)。     

土地利用变化对土壤真菌群落结构的影响

应用PCR-RFLP和测序分析对川西亚高山米亚罗林区不同土地利用类型的土壤真菌18S rDNA基因进行了多样性和系统发育研究,探讨了土地利用变化对土壤真菌群落结构的影响。在20a龄云杉(Picea likiandensis var balfourianan)人工林和菜地两种类型土壤中,共得到238个阳性克隆,限制性内切酶MspI和RsaI进行RFLP分析后得到56个不同的分类操作单元(OTUs),其中20a龄云杉人工林样地获得137个阳性克隆和37个OTUs,而菜地样地获得101个阳性克隆和19个OTUs。在两类样地中具有不同的优势种群,其中20a龄云杉人工林样地有1个明显优势种群,占总克隆数的20.4%;菜地样地有2个明显优势种群,分别占总克隆数的25.7%和21.8%。对14个克隆进行了序列测定,序列的相似性在86%~99%之间,与GenBank数据库中的序列进行比对,与已知序列的相似性在92%~100%之间。系统发育分析表明,所有的18SrDNA基因被分为3个主要的簇,其中20a龄云杉人工林样地的克隆都聚集在第一和第三簇中,而菜地样地的克隆都聚集在第二簇中。结果说明,两类土壤中具有较为丰富的真菌多样性,而土地利用变化引起了土壤真菌群落结构的明显变化。     

宁夏设施栽培对土壤真菌群落结构和功能的影响

为研究集约化设施栽培对土壤真菌群落结构和功能的影响,本研究选取宁夏设施蔬菜集约种植区采集设施栽培土壤和临近的露天大田土壤,以露天大田土壤为对照。采用Illumina高通量测序结合FUNGuild工具,分析设施土壤与大田土壤真菌群落结构、多样性、功能类群及其主要影响因素的差异。结果表明:(1)设施栽培导致了土壤真菌群落α多样性的降低,与大田土壤相比,设施土壤Pielou均匀度指数、Shannon多样性指数、平均最近分类单元距离和平均成对距离分别显著降低了20.54%、21.92%、29.82%和16.35%;(2)设施栽培显著改变了土壤真菌群落组成与结构,且该变化具有地区化差异,设施土壤中赤霉菌属(Gibberella)、鬼伞属(Coprinellus)等真菌属相对丰度显著降低,闭小囊菌属(Kernia)、腐质霉属(Humicola)、小囊菌属(Microascus)、镰刀菌属(Fusarium)和新赤壳属(Neocosmospora)等真菌属相对丰度显著增加;(3)设施栽培降低了土壤真菌网络的复杂性和稳定性。与大田土壤相比,设施土壤真菌共现网络节点数、边数、直径、平均度、平均路径长度、聚类系数和模块化程度分别降低了30.20%、79.68%、45.57%、70.89%、37.26%、47.43%和10.00%,鲁棒性降低43.75%,最大易损度增加72.51%;(4)设施栽培显著改变了土壤真菌功能类群的组成与结构,病理营养型、共生营养型、病理-腐生营养型真菌和丛枝菌根真菌相关功能类群在设施土壤中相对丰度显著降低,病理-腐生-共生营养型真菌和植物病原真菌相关功能类群在设施土壤中显著富集;(5)设施栽培改变了影响土壤真菌群落多样性的关键环境因子,年均温是设施土壤真菌群落多样性最重要的影响因素,硝态氮是大田土壤真群落多样性最重要的影响因素。本研究结果有助于深入了解高强度人为干扰下的设施栽培对土壤真菌群落结构和功能的影响,为设施土壤可持续利用提供理论参考。     

稻草还田对水稻土固氮基因(nifH)组成结构和多样性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,选取稻草还田(C)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾加稻草还田(NPK+C)和不施肥对照(CK)4个处理,在晚稻的分蘖期、孕穗期和成熟期分别采集土样,利用实时定量PCR(Q-PCR)和末端限制性片段多态性(T-RFLP)等分子生物学方法研究长期稻草还田对水稻土含nifH基因固氮微生物群落丰度、组成和多样性的影响.结果表明：与对照相比,稻草还田和单施化肥处理均显著增加nifH基因的丰度(分蘖期除外),NPK+C处理中含nifH基因的微生物数量最高;nifH基因组成也受到长期施肥的影响,其中CK处理nifH基因组成与各施肥处理明显不同,C与NPK处理间nifH基因组成存在一定差异,而NPK与NPK+C处理间无显著差异.长期施肥不会引起含nifH基因微生物群落多样性的显著改变.可见,稻草还田不仅引起nifH基因群落的组成发生变化,而且导致其数量显著增加,因而可增加土壤的固氮能力.     

土壤真菌多样性研究进展

土壤真菌具有重要的生态功能,是生态系统中的重要组成部分,既包含有益真菌,也包含病原真菌,它们共同构成了土壤真菌的多样性。土壤真菌的多样性及其群落结构组成是评价其所在生态系统健康稳定的重要指标之一。近年来不仅对土壤真菌多样性和群落结构特征方面进行研究,而且对其生物功能,如土壤真菌在生物防治、有害物质吸附和降解等方面也进行了研究和探索,研究结果体现了土壤真菌的应用潜质。文中对影响土壤真菌多样性的因素进行了分析,对土壤真菌多样性的研究进行了展望,以期对未来农业生产、环境保护和科学研究提供参考。     

松萎蔫病发生区和未发生区油松根部真菌群落研究

植物根部真菌群落结构和多样性与植物的抗病性和病害的危害程度相互影响。为揭示松萎蔫病与松树根部真菌群落的相互作用,该研究对陕西省商洛市柞水县松萎蔫病发生区和未发生区油松的根尖活性、根部外生菌根真菌(ECMF)和深色有隔内生真菌(DSE)的侵染率进行分析,并通过油松根部可培养真菌的分离和鉴定,分析了两地油松根部真菌的群落结构及多样性。结果显示:(1)松萎蔫病未发生区油松根部的活性根尖比、菌根根尖比和ECMF的侵染率均显著高于发生区,而DSE的侵染率和微菌核密度却低于松萎蔫病发生区,ECMF的侵染率在两个样区油松根部都显著高于DSE。(2)从两个样区油松根部共分离到131个菌株,根据形态和分子学特征最终鉴定为23种真菌,其中DSE占绝对优势,且Phialocephala fortinii和Cryptosporiopsis ericae为油松根部分离真菌的优势种。(3)两个样区真菌的群落组成存在明显差异,共有真菌仅5种。(4)松萎蔫病未发生区真菌群落的丰富度(17)和多样性(2.012 0)、以及ECMF的相对丰度(8%)都高于松萎蔫病发生区(分别为11、1.197 9和1.6%),而DSE的相对丰度(70%)却明显低于发生区(82.7%)。研究表明,松萎蔫病的发生影响了油松根部的活性、菌根的形成、ECMF和DSE的侵染,以及根部真菌的群落组成和多样性。该文首次报道了DSE与松萎蔫病的关系,但分离真菌对油松松萎蔫病抗性的影响有待进一步研究。     

尿素对土壤细菌与真菌多样性影响的研究进展

土壤微生物组在养分循环和土壤生态系统功能的维持中具有至关重要的作用。氮素是植物生长过程中关键的限制性营养元素, 而大气中的非活性氮却无法被植物直接吸收利用。我国农业主要通过施加尿素补充土壤氮素营养, 提升作物产量。细菌和真菌是土壤微生物组的重要类群, 土壤细菌与真菌群落结构对尿素添加的响应近年来备受重视并被深入研究, 本文综述了施用尿素对土壤细菌与真菌多样性的影响及其机理的研究进展。大量研究表明, 施用尿素通过影响土壤和植物调节土壤细菌与真菌多样性和组成; 施用尿素降低农田(除水稻田、水稻-小麦田)土壤细菌多样性的阈值为200 kg N·ha^-1·yr^-1, 小麦田土壤真菌多样性降低的阈值低于细菌多样性阈值, 水稻田或水稻-小麦轮作田土壤细菌多样性对尿素响应的阈值要高于其他农田类型; 施用尿素增加富营养类群细菌, 减少寡营养细菌类群, 增加腐生真菌与病原真菌的相对多度, 降低菌根真菌的相对多度。展望土壤微生物组的进一步研究, 强调未来研究要多关注土壤中食物网的重要性, 并指出设计平行引物及利用多组学方法研究土壤微生物是未来研究的重点之一。     

Polychaete community structure of the northwestern coast of Mexico: patterns of abundance and distribution

In August 1998, 72 benthic stations were sampled off the northwestern coast of Mexico. A baseline survey of the polychaete macrofauna was carried out for the southernmost portion of the Southern California Bight (SCB) region. Spatial patterns of polychaete assemblages were characterized to determine evidence of environmental impact from point sources of wastewater discharge near the study area, and to define a standard against which to detect future change. A total of 4231 polychaetous annelids representing 38 families and 210 species were identified, which constituted 53% of the total macrofauna. Families with highest species richness were Spionidae (18 spp.), Onuphidae (15 spp.), and Terebellidae (14 spp.). Species with greatest abundances were Spiophanes duplex (490 ind.), Spiophanes fimbriata (330 ind.), Lanassa sp. D (209 ind.), Pectinaria californiensis (138 ind.), and Euclymeninae sp. A (124 ind.). Based on polychaete assemblages, communities for the southernmost SCB were found to be composed primarily of non-opportunistic species, and no numerically dominant species were found. High values of polychaete diversity (H) indicated the majority of the area of study could be considered an undisturbed environment. Principal Components Analysis (PCA) applied to environmental and faunistic parameters indicated depth, organic carbon, and sediment grain size as the main influences determining the polychaete faunal communities.     

玉米连作及其施肥对土壤微生物群落功能多样性的影响

采用Biolog技术,借助吉林农业大学1984年建立的长期定位试验,以撂荒和非玉米连作(当季作物为芸豆)为对照,研究玉米连作及其不同施肥措施对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈现出以下变化规律:撂荒(UC)非玉米连作(NCC)玉米连作不施肥(CK);玉米连作配施秸秆(S、SN、SNPK)玉米连作配施NPK(NPK)玉米连作不施肥(CK)玉米连作单施N(N)。微生物培养72h活性旺盛,各处理AWCD在0.395—0.732之间,其中撂荒AWCD显著高于非玉米连作和玉米连作不施肥(P0.05);玉米连作配施秸秆明显提高微生物活性,玉米连作配施秸秆(S、SN、SNPK)AWCD是玉米连作不施肥和单施化肥(N、NPK)的1.26—1.62倍。玉米连作不施肥土壤微生物群落多样性指数(H、E、S)低于撂荒处理,但高于非玉米连作处理,非玉米连作提高了土壤微生物优势度指数。玉米连作配施秸秆土壤微生物物种丰富度指数和均匀度指数高于玉米连作不施肥和玉米连作施化肥,玉米连作单施氮肥优势度指数较高,其它多样性指数降低。主成分分析结果表明,不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异:撂荒和玉米连作配施秸秆处理集中在第1主成分正方向,得分系数在2.39—4.17之间,土壤微生物碳源利用特征相似;玉米连作不施肥、玉米连作单施化肥和非玉米连作处理分布在第1主成分负方向,得分系数在-5.43—-1.59之间。土壤微生物利用的碳源主要是糖类、羧酸类、氨基酸和聚合物。玉米连作配施秸秆和撂荒有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,玉米连作单施化肥尤其单施氮肥土壤微生物活性和功能多样性下降。     

天山一号冰川前沿生态系统真菌群落结构演替及分布格局

【目的】分析真菌群落结构和多样性随着一号冰川退缩前沿年代序列的变化,揭示真菌群落的演替轨迹及环境因子对群落组成的影响。【方法】采用宏基因组学研究方法,结合生物信息学和统计学分析技术,对取自一号冰川末端表面冰尘,底部和前沿14个样品进行总DNA的提取,ITS基因的扩增并使用Illumina Miseq平台测序,通过相关生物地理化学特性综合分析在不同年代序列下真菌群落结构及其演替规律。【结果】经测序,筛选和质控分析获得185103条rawreads,占78.3%的非单序列在97%的相似度聚类分析共得到300个操作分类单元(OTU),共划分为6个门:子囊菌门(Ascomycota,52.7%)、担子菌门(Basidiomycota,16.9%)、壶菌门(Chytridiomycota,15.1%)、接合菌门(Zygomycota,2.4%)和球囊菌门(Glomeromycota,1.2%)。从演替初期到后期阶段虽然子囊菌的序列数逐渐下降而担子菌出现缓慢上升趋势,但子囊菌随着土壤年代序列的增加始终为优势类群,壶菌在冰川底部和前沿基层普遍存在且丰度仅次于子囊菌和担子菌。我们在缺乏植被的最新退缩基层发现依靠自养型宿主存活的活体营养菌,如Taphrinomycetes、Urediniomycetes和Ustilaginomycetes。从冰川底部和前沿基层检测到丰度较高的酵母菌,而粪生真菌(coprophilous fungi)仅仅出现在冰川前沿基层,共23个操作分类单元。球囊菌仅在前沿部分样品中存在,有着十分狭小的生态位分布。【结论】一号冰川前沿随着年代序列的增加真菌群落存在明显的演替轨迹和多样性的显著变化,不同生态位真菌类群组成的相似性较低且都存在明显的指示性真菌类群。     

茶轮斑病对茶树叶片内生真菌群落结构的影响

[目的]茶树叶片内生真菌长期与茶树协同进化,互利共生,在生物和非生物胁迫的生态系统中对茶树起着重要的保护作用,其群落结构组成相对稳定,但在外界因素的影响下,也会发生一定的变化.然而,关于生物胁迫对茶树叶片内生真菌群落结构的影响还缺乏系统的研究.因此,对生物胁迫下叶片内生真菌群落结构的多样性研究具有重要意义.[方法]本研...