云南松林次生演替阶段土壤细菌群落的变化

土壤细菌多样性是维持森林生态系统功能的关键因子,森林演替是影响其动态变化的重要因素.研究云南松林不同演替阶段土壤细菌群落结构及其多样性的变化规律,有助于深入理解森林生态系统恢复过程的驱动机制.本研究以云南省永仁县皆伐后形成的针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林为对象,基于Illumina Hiseq高通量测序技术,分析森林演...     

降香黄檀不同混交林土壤细菌多样性差异分析

为探讨降香黄檀不同混交林土壤细菌的多样性及其与土壤性质的关系,应用高通量测序技术,比较降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen)分别与奥氏黄檀(Dalbergia oliveri)、大果紫檀(Pterocarpus macarocarpus)、檀香(Santalum album L.)和母生(Homalium hainanense Gagnep.)混交的4种模式土壤细菌多样性,并结合土壤的理化、酶活进行了相关性分析。结果表明,14种混交林土壤的理化、酶活均存在差异。其中降香黄檀与檀香混交林土壤的含水量、有机质、全氮、有效钾和脲酶含量最高,分别为:5.24%、27.5 g/kg、0.85 mg/g、37.46 mg/kg和0.32 mg/kg,降香黄檀与大果紫檀混交林土壤的p H、有效磷和多酚氧化酶含量最高,分别为:4.48、6.04 mg/kg、4.19 mg/kg。2通过高通量测序表明四种混交模式土壤细菌的丰富度为:降香黄檀×檀香降香黄檀×大果紫檀降香黄檀×奥氏黄檀降香黄檀×母生,土壤细菌多样性为:降香黄檀×大果紫檀降香黄檀×奥氏黄檀降香黄檀×檀香降香黄檀×母生。其中,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为4种混交模式中的主要菌群。3经冗余分析和相关性分析表明,影响降香黄檀混交林土壤细菌群落结构和细菌多样性的主要土壤理化因子为:p H值、脲酶、多酚氧化酶和有机质。     

克罗恩病患者肠道菌群多样性变化研究初探

目的 探讨克罗恩病（CD）患者肠道菌群多样性变化。方法 收集8例确诊CD患者的粪便标本（CD组）,以同期8例健康人群粪便作为对照组（CN组）。收集新鲜粪便样本提取DNA,并将样本进行PCR扩增,最终进行16S rRNA数据分析。结果 测序共获得990 890条高质量序列,CD组和CN组多样性指数Shannon 和Simpson比较差异有统计学意义（t=‒3.802和t=‒2.886,P<0.05）。OTUs（可操作分类学单位）比较韦恩图显示CD组共有7 437株菌种,而CN组共有7 744株菌种,其中3 438株菌种重叠。LDA差异贡献分析图提示CD患者肠道菌群以芽胞杆菌、变形菌、乳杆菌目、放线菌目、异常球菌纲、栖热菌目、假单胞菌目和交替单胞菌目等为主要特征差异细菌菌类,而CN组则以双歧杆菌目及双歧杆菌科,Odoribacteraceae、Christensenellaceae、弧菌目及弧菌科等为主要特征差异细菌菌类。据物种进化树的样本菌落分布图显示：两组样本厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门、变形菌门、疣微菌门、酸杆菌门和螺旋菌门占主要门类分布。CD组及CN组细菌科类分析结果：毛螺菌科、韦荣球菌科、瘤胃菌科、丹毒丝菌科、红蝽菌科、紫单胞菌科、双歧杆菌科、普雷沃菌科、拟杆菌科、产碱菌科和链球菌科在两组样本中共同存在。同时从该进化树可发现,CD组中红蝽菌科、产碱菌科、丹毒丝菌科和链球菌科相对于CN组优势丰度分布,而普雷沃菌科、拟杆菌科和双歧杆菌科比CN组丰度明显减少。此外,Dethiosulfovibrionaceae、丙酸杆菌科、盐单胞菌科、希万菌科等为CD组特有菌种。结论 CD组的菌群多样性明显少于CN组,CD组有其特有优势菌群。     

黄河三角洲刺槐白蜡混交对土壤细菌群落结构及多样性的影响

为探讨黄河三角洲刺槐白蜡混交对土壤细菌群落结构及多样性的影响,通过高通量测序技术分析比较了刺槐白蜡混交林及刺槐纯林、白蜡纯林土壤细菌群落结构及多样性。结果表明:(1)混交林与两种纯林土壤细菌群落共36门。酸杆菌门、变形菌门、放线菌门(相对丰度大于10%)为刺槐白蜡混交林与两种纯林土壤中共有的优势菌群;硝化螺旋菌门为刺槐纯林土壤中的优势菌群。不同人工林土壤中各门细菌相对丰度差异显著。(2)混交改变了土壤细菌群落结构,提高了细菌多样性。刺槐白蜡混交林土壤细菌物种数、Chao1指数、Shannon指数分别为1934.5、2629.1、9.1,显著高于两种纯林。(3)相关性分析表明,土壤含水量与放线菌门细菌呈显著正相关;pH与芽单胞菌门细菌呈极显著正相关,与酸杆菌门细菌呈显著负相关。细菌多样性与土壤含水量呈显著正相关,与速效钾、有机质含量呈显著负相关。研究表明,刺槐白蜡混交林土壤细菌群落结构与两种纯林之间有一定差异,多样性差异显著,刺槐白蜡混交改变细菌群落结构,提高细菌多样性。     

红皮云杉林的植被分类及其环境解释

红皮云杉林(Picea koraiensis Forest Alliance)是以红皮云杉为群落共优势种的森林植被类型,具有结构复杂及物种多样性高等特点。在遵从《中国植被志》研编规范的基础上,提出了红皮云杉林新的分类系统,包括5个群丛组8个群丛,分别归属于常绿针叶林、落叶与常绿针叶混交林和针叶与阔叶混交林3个植被型。群丛组分类主要基于群落层片分化,以及乔木层的共优势种和特征种的差异,并以常绿针叶树层片重要值的66%为阈值划分常绿针叶林和针叶与阔叶混交林。在群丛分类中,通过双向指示种分析筛选特征种,综合考虑群落生境和群落演替阶段等因素确定分类方案。该分类方案是《中国植被志》研编规范的一个应用示例,对植被分类工作的借鉴意义表现在4个方面。(1)作为植被分类的重要凭证,样方数据质量控制是植被分类工作的重要环节;其中,物种的准确鉴定对确保植被分类方案的合理性至关重要。(2)对于乔木层物种组成丰富、优势种不明显的群落,群落层片分化和特征种是植被类型划分的重要依据。(3)以特定物种组合为共建种所组成的多个植被类型可归属为不同的植被型。(4)森林采伐等人类活动可能对植被与环境的关系形成干扰。因此,在...     

黔中地区马尾松林土壤细菌群落结构特征研究

揭示黔中地区马尾松林土壤细菌群落组成结构特征.选取黔中地区花溪区的久安乡(HX_JA)、长顺县广顺农场(CS_GS)、白云区长坡岭公园(BY_CPL)和花溪区贵州大学西校区(HX_GD)的马尾松成熟林为调查对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对土壤16S rRNA进行基因测序,经典统计学方法、约束排序分...     

辽东山区典型人工针叶林土壤细菌群落多样性特征

为揭示不同人工林树种对土壤养分和土壤微生物群落的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法比较辽东山区白石砬子自然保护区落叶松人工林(LGe)和红松人工林(PKe),以及辽宁省森林经营研究所实验林场落叶松人工林(LGd)和红松人工林(PKd)土壤细菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探讨土壤细菌群落结构、树种和土壤环境因子的相关性。研究结果表明:(1) LGe和PKe土壤全碳、全氮和碱解氮的含量无显著差异,LGd显著高于PKd。(2)从群落组成来看,该地区落叶松和红松人工林中土壤主要由34个门类群的菌群组成,优势菌群包括变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、疣微菌门和芽单胞菌门。(3)从群落结构来看,LGe和PKe土壤细菌的多样性和丰富度指数无显著差异,PKd的多样性指数显著极高于LGd,丰富度指数无显著差异,且Metastats分析结果表明,较LGd和PKd相比,LGe和PKe在门水平和属水平上显著差异的个数较少,表现为趋同性。(4)优势细菌类群相对丰度和土壤理化性质的RDA和相关性分析表明,土壤p H、全氮、碱解氮的含量以及C/N是本区针叶林细菌群落结构的主要影响因子。综合分析表明,在保护区选择单一树种落叶松或红松造林对改善土壤养分及优化微土壤细菌群落结构无显著差异,而在实验林场选择落叶松更有利于提高土壤肥力。     

新疆不同栖息地赤麻鸭肠道菌群多样性研究

【目的】探讨天山北麓赤麻鸭肠道细菌多样性及其与栖息地环境之间的关系。【方法】于2017年秋季在天山北麓5个栖息地随机采取新鲜的赤麻鸭粪便,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3–V4区并进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH和QIIME等软件和在线工具分析各栖息地样品菌群组成与差异。【结果】从赤麻鸭粪便样本中共获得16S rDNA有效序列408 036条,聚类产生1 014个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)。样品中的细菌分属25个门和397个属。在门分类阶元上,变形菌门和厚壁菌门在所有样品中均为优势菌,相对丰度较高的还包括拟杆菌门、梭杆菌门、放线菌门、蓝藻细菌、螺旋体门、Saccharibacteria和迷踪菌门,但以上细菌在各栖息地样品中的相对丰度存在差异。在属分类阶元上,各栖息地样品的菌群组成差异显著,艾比湖、安集海水库、奎屯水库、蘑菇湖水库和八一水库样品的优势菌分别为鲸杆菌属、巨单胞菌属、假单胞菌属、乳酸菌属和链球菌属。对不同样品菌群组成和差异分析表明,赤麻鸭胃肠道菌群组成受环境和食源的影响较大。【结论】新疆5个栖息地赤麻鸭肠道...     

紫茎泽兰入侵对土壤细菌的群落组成和多样性的影响

外来生物入侵可能对生物群落结构和生态系统功能产生多种影响, 但入侵植物与土壤微生物群落组成和多样性的关系尚不清楚。为了揭示外来植物紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)入侵对土壤化学性质和细菌群落组成及多样性的影响, 本研究利用第二代高通量测序技术, 比较了紫茎泽兰不同入侵程度的生境(本地植物群落、紫茎泽兰与本地植物混生群落、紫茎泽兰单优群落)土壤中细菌群落的差异。土壤化学性质分析表明, 土壤pH值、有机质、全N和全K随着紫茎泽兰的入侵而逐渐降低, 而土壤全P则在入侵程度最高的生境土壤中最高。通过测序共获得7,755个细菌OUT (operational taxonomic unit)。结果表明, 紫茎泽兰入侵对土壤的细菌多样性影响较小, ACE和Chao指数在3种不同生境间的差异不显著。细菌在紫茎泽兰与本地植物混生群落中的Shannon指数最低, 即细菌的多样性在中等入侵程度的生境最低。此外, 紫茎泽兰入侵改变了土壤细菌组成和结构, 酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度, 从本地植物群落、混合群落到紫茎泽兰单优群落, 呈现出先增加后减少的趋势。可见, 紫茎泽兰入侵一定程度上改变了土壤微生物的多样性和群落结构, 并改变了土壤的化学性质。     

北柴胡种子内生菌群落结构与多样性

为研究北柴胡种子内生菌的群落结构与多样性.采用Illumina Miseq高通量测序技术,分别对山西(BC_1)、黑龙江(BC_2)、河北(BC_3)和内蒙古(BC_4)的四个产地(4份)北柴胡种子的16S RNA V3-V4区和ITS1区扩增片段进行测序,并对内生细菌和内生真菌群落结构和多样性进行分析.结果表明,BC...     

毛竹种植对土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响

为揭示天然林改为毛竹林过程中土壤微生物变化规律,在浙江省湖州市安吉县和长兴县两地选择不同种植历史的粗放经营毛竹林,分层采集0～20和20～40 cm的混合土壤样品,应用PCR-DGGE技术分析土壤细菌和真菌群落结构及多样性变化.结果表明: 在马尾松林改种毛竹林或毛竹林入侵杂灌阔叶林形成毛竹纯林过程中,土壤细菌和真菌的群落结构均发生明显变化,且细菌结构对毛竹种植的响应更敏感;随着毛竹生长时间的延长,表层土壤细菌群落表现出抵抗干扰、最后向改种毛竹之前状态恢复的趋势.毛竹种植时间、样地和土层均对土壤细菌和真菌多样性产生显著影响,其中样地和土层的影响明显大于种植时间.土壤性质和细菌、真菌结构的冗余分析结果表明,不同地点、不同土层驱动土壤微生物结构随时间变化的主要因子没有一致规律,且第1、2轴对样地变化的解释率大多低于65.0%,说明除本研究分析的5个土壤化学指标外,可能还有其他土壤理化性质共同驱动微生物结构的变化.     

带状采伐后不同时期毛竹林恢复和土壤养分特征

为研究带状采伐毛竹林对竹林恢复和土壤养分的影响,以福建省建瓯市毛竹林为研究对象,设置5 m(处理1,C₁)和7 m(处理2,C₂)2种采伐宽度,以不进行采伐处理为对照(CK),研究采伐后当年新鞭生长期(I时期,2018年10月)和采伐后次年新立竹生长期(Ⅱ时期,2019年6月)新竹生长相关指标和土壤养分变化特征。结果表明：(1)C₁、C₂、CK处理的出笋数量分别为2 227、2 650和1 955株·hm^-2,且C₂与C₁、CK差异显著(P<0.05);退笋率各处理之间无显著差异(P>0.05),表现为C₁2。(2)2种采伐处理的胸径(DBH)显著低于CK,表现为CK>C₂>C₁。(3)采伐后Ⅰ时期和Ⅱ时期相比,土壤全磷(TP)和全钾(TK)含量增加,全氮(TN)和全碳(TC)含量降低;采伐后I时期的C₁、C₂处理中土壤TN、TP、TK和TC含量均大于CK,但采伐后Ⅱ时期的土壤TC含量小于CK。研究认为,带状采伐能提高出笋量和立竹数,增加土壤氮磷钾养分含量;7 m带状采伐竹林恢复状况整体上优于5 m带状采伐。     

黄顶菊入侵对土壤中主要功能细菌的影响

以我国北方大面积发生的入侵植物黄顶菊为研究对象,对黄顶菊根际土壤中可培养的主要功能细菌进行了分离筛选,通过rep-PCR聚类和多样性分析研究了其群落结构的变化,并利用16S rRNA序列比对,对主要优势菌群进行鉴定.结果表明: 相对于本地植物万寿菊和空白对照,黄顶菊显著增加了根际土壤中固氮菌、有机磷细菌、无机磷细菌和钾细菌的数量.rep-PCR分析显示,黄顶菊根际4种功能细菌的种群结构与本地植物和对照相比有显著差异,3种土壤中相同的聚类群极少.多样性分析表明,黄顶菊根际微生物物种多样性更加丰富,群落结构更加复杂,优势种群比较明显,生态多样性较高.对从3种土壤中分离得到的主要优势菌群的鉴定结果也进一步证明了这一结论.研究结果为阐明黄顶菊入侵的微生态机制提供了理论基础.     

降水变化驱动下红松阔叶林土壤真菌多样性的分布格局

红松阔叶林生态系统是中国东北地区地带性顶极植被,具有重要的生态学意义,长白山是研究温带森林对大气降水变化正负反馈的理想地带.本文以长白山原始红松阔叶林为研究对象,基于末端限制性片段长度多态性分析技术,分析了降水控制样地(增、减30％)和对照样地的0 ～5 cm和5～ 10 cm表层土和红松根际土真菌多样性的空间异质性.结果表明:降水的增加和减少均能提高土壤真菌的多样性,但优势种群有所变化.表层土中,片段长度超过500 bp的T-RFs丰度随降水增加而提高,根际土中对降水变化响应的T-RFs分别为380、455和487 bp,且根际土的响应模式较表层土复杂.典范对应分析结果表明,土壤pH、有机碳含量、总氮和有效磷等对真菌群落组成影响显著.     

塞罕坝自然保护区樟子松不同林分类型对昆虫群落多样性的影响

为研究近自然森林经营下的樟子松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,本文以塞罕坝自然保护区内的樟子松纯林与混交林作为研究对象,对5种林分类型(樟子松、樟子松-落叶松、樟子松-白桦、樟子松-山荆子、樟子松-落叶松-白桦-山荆子-山刺玫)中的昆虫多样性进行分析.共获得昆虫标本9617头,隶属于7目70科195种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群.5种不同林分类型中的昆虫物种均比较丰富,且各林分类型之间的昆虫群落结构均处于中等不相似水平,樟子松混交林内的昆虫物种数和个体数均高于纯林,但昆虫群落特征指数在不同林分类型之间无显著差异.主成分分析显示,植食性类群、捕食性类群和寄生性类群是构成昆虫群落结构的主要成分,且捕食性和寄生性等天敌类群对植食性类群的制约作用较强,各林分内昆虫群落结构均具有较高的稳定性.     

Molecular bacterial diversity of a forest soil under residue management regimes in subtropical Australia

A major operational change in exotic pine plantations of subtropical Australia has been the decision to retain postharvest residues on site. A long-term field experiment was established in February 1996 to examine the impacts of residue management regimes [i.e. the postharvest residues removed (G0R), natural amount of residues retained (G1R) and residue quantity doubled and retained (G2R)] on tree growth (F1 hybrid pine) and sustainable soil management. Twelve soil samples, which included the above three residue regimes with four replicates, were collected at plantation age 6.4 years. A 16S rRNA gene clone library was established following soil community DNA extraction, polymerase chain reaction amplification and cloning. A total of 324 clones, including 27 from each sample, were randomly selected and sequenced to represent the bacterial composition and diversity of the clone library and thus the soil bacterial community under the residue management regimes. Phylogenetic analyses indicated that Acidobacteria (37.6%) and Proteobacteria (35.6%) were the dominant components of the soil bacterial community, followed by Actinobacteria (14.7%), Chlamydiae/Verrucomicrobia (7.3%), Unclassified Bacteria (3.8%) and Gemmatimonadetes (1.0%). Analysis of molecular variance revealed that there was no significant difference in bacterial composition and diversity among the residue management regimes or their replicated samples.     

马尾松人工林林窗内凋落叶微生物生物量碳和氮的动态变化

目前,人工林普遍存在土壤退化、生物多样性降低等生态问题.人工抚育间伐,营造混交林是人们经营和管理人工林的主要方式之一.为了了解这种经营方式对人工林生态系统中养分循环的影响,本文研究了位于长江上游低山丘陵区的42年生马尾松人工林7种林窗(G₁: 100 m²、G₂: 225 m²、G₃: 400 m²、G₄: 625 m²、G₅: 900 m²、G₆: 1225 m²、G₇: 1600 m²)中马尾松和红椿凋落叶分解过程中微生物生物量碳和氮的动态变化.结果表明: 中小型林窗(G₁～G₅)有利于凋落叶分解过程中微生物生物量碳(MBC)和生物量氮(MBN)的增加.马尾松凋落叶中的MBC和MBN以及红椿凋落叶中的MBN,在分解期(360 d)内呈现出先增加后降低的变化,在180 d时三者达到最大值,其最高含量分别达到9.87、0.22和0.80 g·kg^-1.而红椿凋落叶中的MBC在分解90 d时即达到最大值44.40 g·kg^-1.红椿凋落叶中的MBC和MBN显著高于马尾松凋落叶.凋落叶中的微生物生物量碳和氮与日均温和凋落物的含水率显著相关,与凋落物的特性也密切相关.这说明对人工林进行抚育间伐时可将林窗控制在100～900 m²的范围内,有利于凋落叶分解过程中微生物生物量碳和氮的增加,加快凋落叶的分解,提高人工林林地的土壤肥力.     

亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性变化

通过样方调查,以空间代替时间的方法,对亚高山人工针叶林恢复过程中,乔木、灌木和草本层物种多样性的变化进行了研究,探讨了不同恢复阶段各层物种的相关系数．结果表明,亚高山人工针叶林恢复过程中物种的丰富度、多样性和均匀性都在波动中逐渐增加,云杉人工林恢复过程中总体上是朝着有利于物种多样性恢复的方向发展．在人工林恢复序列中群落乔木物种的平均相关系数为41．88％。灌木为50．61％,草本为37．22％,说明在70年的人工林恢复过程中,灌木种类具有较高的连续性和稳定性;草本植物则随着人工林环境条件的改变而出现较大的消亡和更新,显示出较大的波动性．乔木层物种的稳定性和连续性介于灌木和草本植物之间．     

鼎湖山季风常绿阔叶林凋落叶分解与土壤动物群落动态和多样性

2001年12月~2002年12月,采用不同孔径分解凋落叶样袋法,对鼎湖山季风常绿阔叶林3类凋落叶的分解进行了研究,并对落叶分解过程中凋落叶袋内和袋下土样中的土壤动物群落和多样性进行了调查。结果表明,3种孔径袋内凋落叶的分解速率为大孔>中孔>微孔;混合凋落叶的分解速率大于单种凋落叶;蜱螨目在凋落叶分解的整个过程中相对数量都较高,弹尾目在凋落叶的分解过程中在凋落叶袋和土壤间移动,数量变化较大。凋落叶袋内大、中型土壤动物的个体数量在分解前期较多,中、小型土壤动物在分解的中期数量剧增;凋落叶袋内土壤动物的个体数量、密度以及多样性指数都随着落叶的分解而增加,9月最高;土壤样内则在分解的前期较高,以后逐渐降低。凋落叶的分解和土壤动物群落动态及多样性受凋落叶基质质量以及样地温度、降雨量等综合因素的影响。