薇甘菊根际可培养固氮菌和氨化细菌的分离鉴定与促生作用

【目的】固氮菌和氨化细菌是氮循环产生生物有效氮的关键起始环节,直接影响了外来入侵植物的生长速度和扩散进程。然而,关于典型入侵植物薇甘菊根际可培养固氮菌和氨化细菌的研究尚未见报道,这在很大程度上制约了我们对薇甘菊根际高效的氮素转化机制的深刻理解。【方法】采用传统平板涂布培养法对野外采集的薇甘菊根际土壤中的可培养固氮菌和氨化细菌进行了分离鉴定,并进行了接种验证实验。【结果】结果表明,入侵植物薇甘菊根际土壤中的固氮菌和氨化细菌的菌群密度显著高于两个本地伴生植物(火炭母和鸡屎藤),其固氮效率及有机氮矿化效率也优于2个本地种;系统发育分析表明：薇甘菊根际的固氮菌菌株归类于5个属,分别为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、肠杆菌属(Enterobacter)、植物杆菌属(Phytobacter)、新肠杆菌属(Kosakonia)和根瘤菌属(Rhizobium);氨化细菌归类于7个属,分别为沙雷氏菌属(Serratia)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、博德特氏菌属(Bordetella)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、苍...     

优质牧草旋扭山绿豆对低温胁迫的生理响应及其耐寒性快速鉴定

为了解旋扭山绿豆(Desmodium intortum)对低温的耐受性,以在南方各省广泛种植的优质牧草紫花大翼豆(Macroptilium atropurureum)为对照,研究了旋扭山绿豆对低温胁迫的生理响应。结果表明,低温胁迫(4℃)下,旋扭山绿豆的实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递效率(ETR)在第2～8天时下降幅度显著低于紫花大翼豆(P0.05)。低温处理使旋扭山绿豆和紫花大翼豆超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加(P0.05);过氧化氢酶(CAT)活性则显著降低;旋扭山绿豆的过氧化物酶(POD)没有显著变化(P0.05),但紫花大翼豆下降了47.11%。低温处理下旋扭山绿豆游离脯氨酸和可溶性糖含量显著高于紫花大翼豆(P0.05)。回归分析、抵抗力指数和营养成分分析表明,旋扭山绿豆是一种抗寒性与营养价值均优于紫花大翼豆的优良牧草,其中Yield、ETR、CAT与渗透调节物质(游离脯氨酸和可溶性糖)可以作为旋扭山绿豆耐寒性鉴定的重要生理指标。     

从种内、种间化感作用分析入侵种薇甘菊及其近邻种的非协同进化趋势

为预测入侵植物与其邻近物种间的非协同进化趋势,分别提取薇甘菊(Mikania micrantha)及其近邻种五爪金龙(Ipomoea cairica)、葛藤(Pueraria lobata)和鸡矢藤(Paederia scandens)的叶片水提液处理幼苗,对薇甘菊及其近邻种的种内、种间化感作用进行研究。结果表明,薇甘菊对3种近邻种的化感作用呈现不同趋势(SE=0.50, 0.61,–0.16),但种内存在较强的化感促进作用(SE=0.61),说明其种内化感竞争较弱;葛藤的种内化感促进作用(SE=0.32)弱于薇甘菊,种间的化感促进作用与薇甘菊相似(SE=0.52, 0.50);五爪金龙种内化感促进作用(SE=0.06)弱于薇甘菊和葛藤(SE=0.32),种间促进作用(SE=0.24)弱于薇甘菊(SE=0.61);鸡矢藤的种内、种间化感作用均表现为抑制作用(SE=–0.18,–0.07),说明种内、种间化感竞争较强。野外调查表明4种植物分布的频度和多度均表现为薇甘菊葛藤五爪金龙鸡矢藤,这与化感竞争力结果一致。可见,种内与种间化感作用在入侵植物与近邻植物的综合竞争力中扮演着极为重要的作用,这为入侵种与近邻种之间的非协同进化趋势指明了方向。     

植物凋落物影响土壤有机质分解的研究进展

植物凋落物是土壤动物和土壤微生物的主要生命物质和能量来源,其类型、组成以及物理化学等性质直接决定了土壤有机质的品质。对植物凋落物的类型、品质、物理性质、层效应和激发效应以及根际碳淀积与土壤有机质分解的关系进行了总结,可为研究植物凋落物对土壤有机质的影响提供理论参考,指出要在全球变暖背景下进一步加强凋落物分解过程中土壤微生物和酶活性变化的研究。     

薇甘菊化感物质对土壤氮素矿化的影响及其化感利己作用

【目的】研究入侵植物薇甘菊提取物对土壤氮素矿化的影响及化感利己作用,为薇甘菊通过释放化感物质促进自身生长并排斥本地植物生长提供实验证据,为揭示薇甘菊的入侵机制提供理论依据。【方法】采用经典的化感生测实验、化感物质添加实验以及盆栽控制实验,对比研究薇甘菊及其本地伴生植物水提液和粗提物的化感生测效应、水提液和粗提物添加对土壤氮素的影响以及水提液添加对薇甘菊生长的影响。【结果】与本地伴生种相比,薇甘菊水提液的化感抑制作用较强且促进了土壤硝态氮的生成;而薇甘菊粗提物的化感作用较弱且抑制了土壤铵态氮和硝态氮的生成。水提液盆栽控制实验结果表明,与本地伴生种火炭母相比,薇甘菊水提液具有显著的化感利己作用,这与薇甘菊水提液处理后薇甘菊生长土壤中的蛋白酶活性增强和有效氮含量增加相一致。【结论】薇甘菊可通过水溶性化感物质促进有效氮的生成来实现化感利己作用。     

外来入侵植物薇甘菊的2种化感物质对土壤氮循环的影响

为揭示薇甘菊(Mikania micrantha)通过化感作用影响土壤养分循环的入侵机制,通过外源添加薇甘菊2种化感物质(绿原酸和β-石竹烯),测定其对土壤氮素和氮循环功能菌的影响。结果表明,添加绿原酸和β-石竹烯均显著降低了土壤铵态氮含量,添加绿原酸显著提高了土壤硝态氮含量,β-石竹烯则对土壤硝态氮含量无显著影响。其主要原因是绿原酸和β-石竹烯均显著抑制了自生固氮菌和氨化细菌的繁殖,绿原酸显著促进了氨氧化细菌和硝酸化细菌的繁殖,而β-石竹烯仅促进了氨氧化细菌的繁殖,对硝酸化细菌没有影响。因此,薇甘菊能通过化感物质绿原酸和β-石竹烯影响氮循环功能菌的繁殖从而影响土壤氮循环。