保护地黄瓜根内和土壤中丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌多样性研究（英文）

对于野生植物根内定殖的丛枝菌根真菌(AMF)和暗隔内生真菌(DSE)多样性及其生态功能现已进行了众多的调查研究。然而,对于同时定殖于栽培作物同一根系的这两种真菌的物种多样性和功能了解甚少。本研究旨在采用传统的形态学方法和PCR‐DGGE技术探究保护地栽培的黄瓜Cucumis sativus Linn.根内AMF和DSE的物种多样性。PCR‐DGGE结果显示共有7种AMF,包括Funneliformis mosseae,Glomus fasciculatum,Glomus indicum,Scutellospora dipurpurescens,Gigaspora margarita以及2个未培养的Archaeospora;而以黄瓜植株根段作为接种物加富培养后,依据其所产生的孢子形态特征进行分类鉴定,则只分离获得3种,即F.mosseae,G.indicum和Gi.Margarita;同时,采用常规分离纯化的方法从黄瓜根内分离得到DSE 6个菌株,其中1株经分子生物学鉴定为Phoma leveillei。从保护地根区土壤中分离AMF孢子并通过形态学分类鉴定,获得了9属20种。研究结果表明,Glomus是保护地栽培黄瓜根系内的优势属,针对数量,相对于传统形态鉴定技术,分子技术可以检测到根内更多的AMF。     

低pH影响丛枝菌根真菌丛枝发育和磷的吸收

以番茄Solanum lycopersicum为寄主植物,在pH 3.7、pH 4.5、pH 5.5和pH 6.5条件下接种根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices,分别在培养4周和7周取样测定低pH对丛枝菌根真菌(AMF)丛枝发育和磷吸收利用的影响。结果表明,当pH低于5.5时,低pH显著抑制AMF对根系的侵染和丛枝的形成,且抑制效应随pH的降低而增强;与侵染率相比,丛枝丰度随土壤pH的降低而降低的幅度更大;低pH显著降低了植株生物量;与不接种处理相比,接种AMF显著提高植株生物量;相关分析表明,在菌根侵染指标中丛枝丰度与植株生长相关性最高;方差分解分析表明,pH对植株生物量的贡献率(88%和77%,两次取样)大于AMF的贡献率(5%和8%,两次取样);低pH对碱性磷酸酶活性的影响与根系侵染有相似的趋势;AMF能显著提高地上部P浓度,而低pH显著降低地上部P浓度以及根系中LePT3、LePT4和LePT5的表达。这些结果表明,低pH对AMF与植物的共生关系有显著的抑制作用,其中对丛枝的形成与功能的抑制效应最大。     

中国木霉属七个土生新种（英文）

报道了来自我国吉林、黑龙江、湖北、湖南、海南和四川省土壤中的木霉属7个新种:白绿木霉Trichoderma alboviride、长白山木霉T.changbaiense、聚梗木霉T.confertum、二型木霉T.dimorphum、密集木霉T.gregarium、霜状木霉T.pruinosum和黄木霉T.xanthum。基于形态学特征、培养特性和DNA序列(RNA聚合酶II亚基和翻译延长因子基因)分析的结果对其进行了详细的描述,比较并讨论了新种与相似种之间的区别。序列分析结果表明,白绿木霉和黄木霉位于Longibrachiatum分支,长白山木霉位于Semiorbis分支,聚梗木霉属于Harzianum分支,二型木霉属于Stromaticum分支,密集木霉是Strictipile分支的一员,霜状木霉位于Polysporum群(分支)。     

不同密度柚木人工林林下植被及土壤理化性质的研究

研究不同密度柚木人工林对林下植被及土壤理化性质的影响,为柚木人工林营建与可持续经营提供理论依据。以广东揭阳14~16年生不同林分密度（650、900、1 050、1 200和1 450 株·hm^-2）柚木人工林为研究对象,通过样方调查植被的种名、株数、高度及盖度等,并采集0~20和20~40 cm土样进行理化性质分析,对林下植被物种多样性指数及其土壤理化性质进行主成分分析评价,来评价不同林分密度下柚木人工林的立地质量。结果表明：随着林分密度增加,柚木人工林林下植被盖度整体表现出降低趋势,草本优势物种由阳生性到中生性,逐渐向阴生性的过渡,林下植被Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数、丰富度指数和均匀度指数表现出先增加后减少的趋势;相同密度下,表层土土壤理化性质优于下层土,随着林分密度增大,土壤理化性质整体呈现出先改善后退化的变化过程,不同林分密度间柚木人工林土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、速效K、速效P、全P、交换性酸和交换性Al等指标差异性显著（P<0.05）;基于林下植被物种多样性和土壤理化性质主成分分析,不同林分密度柚木人工林物种多样性和土壤理化性质综合得分由大到小依次是：1 050 株·hm^-2（4.82）、900 株·hm^-2（1.58）、650 株·hm^-2（-1.30）、1 200 株·hm^-2（-1.81）、1 450 株·hm^-2（-3.29）。因此,说明适宜的林分密度（1 050 株·hm^-2）有利于保持较好的林下植被物种多样性和土壤理化性质,在柚木人工林经营的过程中,可以根据实际情况合理调整林分的密度。     

南药立体经营模式土壤质量综合评价

为筛选优化的南药立体经营模式,本试验选用适宜南方种植的4种药用植物,采用随机区组设计,在已有的杉木林下,构建4种林药立体经营模式,分别是杉木（Cunninghamia lanceolata）+梅叶冬青（Ilex asprella）+艾纳香模式（Blumea balsamifera）（简称SMA）、杉木+梅叶冬青+广金钱草（Desmodium styracifolium）模式（简称SMG）,杉木+梅叶冬青+草珊瑚（Sarcandra glabra）模式（简称SMC）,杉木+梅叶冬青模式（SM））,以杉木纯林（简称CK）为对照,分析不同模式内0~20和20~40 cm土层土壤理化性质和土壤酶活性变化,并运用主成分分析法综合评价模式对林地土壤质量的影响。结果表明（1）与对照（纯林）相比,4种林药模式下的土壤容重均显著下降,且随土层深度的增加而增加。0~20 cm土层各模式土壤容重降幅分别为：模式SMA13.4%、模式SMG 14.1%、模式SMC 20.8%和模式SM 22.3%、;20~40 cm土层的土壤容重各处理降幅为7.0%~15.5%。各模式土壤质量含水量、田间持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均显著提高（P<0.05）,且随土层深度的增加而减小,0~20 cm土层,均是以模式SM最大,分别比对照提高54.9%、100.1%、88.6%、44.9%和36.8%;20~40 cm土层,均以模式SMG最大,分别是对照的61.5%、67.6%、69.7%、43.4%和44.0%。（2）0~20 cm土层pH呈下降趋势,降幅0.7%~6.2%,20~40 cm土层中各处理pH差异较大,但均未达到显著水平。除全钾外,其余土壤养分含量各模式均随着土层深度的增加而降低。0~20 cm土层中,有机质、全氮、全磷、速效氮磷钾、交换性钙和镁以及阳离子交换量均以模式SMC含量最高,分别比对照提高79.7%、69.5%、30.3%、91.4%、279.4%、166.1%、91.6%、677.0%和70.3%。全钾含量以模式SMG最高,比对照增加了26.9%。（3）各处理土壤酶活性均随着土层深度的增加而降低。在0~20 cm土层中,与对照相比,各模式土壤的脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和酸性磷酸活性差异显著（P<0.05）,其中脲酶和多酚氧化酶活性以模式SMC活性最高,分别是对照的1.7倍和1.6倍,蔗糖酶活性各模式皆低于对照,降幅59.3%~69.4%;酸性磷酸酶活性模式SMA最高,比对照提高78.7%。20~40 cm土层中,各模式及对照间仅酸性磷酸酶活性差异达到显著水平。（4）南药立体经营模式对土壤质量影响的综合排序为,模式SMC（2.811）>模式SMG（1.293）>模式SMA（0.111）>模式SM（-1.544）>CK（-2.671）。     

转基因高蛋氨酸大豆对根际土壤主要有机元素和酶活性的影响

【目的】为了评估转基因高蛋氨酸大豆ZD91对土壤生态系统的安全性,开展了其对土壤主要有机元素和酶活性影响的实验。【方法】连续2年,在大豆苗期、花期、鼓粒期和成熟期,采用抖落法采集根际土壤样品,通过室内测定,分析了转基因大豆ZD91对根际土壤含水量、pH、主要有机元素和酶活性的影响。【结果】转基因大豆ZD91较之对应的非转基因大豆对根际土壤含水量、pH、主要有机元素和酶活性无显著影响,但同一种酶活在不同年份和不同生育期存在显著差异。【结论】转基因大豆ZD91对土壤生态系统具有安全性。     

生态系统演替过程中土壤与微生物碳氮磷化学计量关系的变化

土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征会显著影响微生物的生长、群落结构、生物量C:N:P化学计量及其代谢活动。然而生态系统演替过程中土壤-微生物C:N:P化学计量的时间格局及其协调关系还不明确。为此, 该研究收集了2016年5月以前发表的文献中19个生态系统演替序列(包括13个森林、6个草地生态系统)的土壤-微生物生物量C:N:P研究结果, 整合分析了其中土壤-微生物生态化学计量的时间动态, 结果表明: (1)生态系统演替过程中土壤C:N没有一致的时间格局, 而土壤C:P和N:P均随演替进程显著增加, 其中土壤C:N:P与演替时间之间线性关系的斜率与相应演替序列的初始土壤有机C含量呈负相关关系。(2)演替进程中土壤-微生物生物量C:N:P没有一致的时间格局。(3)微生物生物量C占土壤有机C百分比(qMBC)、微生物生物量N占土壤全N百分比、微生物生物量P占土壤全P百分比均随着演替进程而显著增加, 即单位资源所能支持的微生物生物量随着演替进程而增加, 这与宏观生态系统演替理论相符。(4) qMBC随着土壤C:N、C:P和N:P以及C:N、C:P和N:P化学计量不平衡性(即土壤C:N、C:P和N:P分别除以微生物生物量C:N、C:P和N:P)的增加而减小; 其中, C:N、C:P和N:P化学计量不平衡性解释了qMBC变异性的37%-57%, 是演替时间解释率的7-17倍, 表明土壤-微生物生态化学计量关系对qMBC演替动态有重要影响。该研究强调了生态化学计量学理论和生态系统演替理论在土壤微生物时间动态研究中的重要作用, 表明适当地融合生态学宏观理论于土壤微生物研究可以加深对土壤-微生物生态过程的认识。     

模拟增温对黄河三角洲滨海湿地非生长季土壤呼吸的影响

冬季土壤呼吸能释放生长季所固存的碳, 因而在陆地碳循环中占有重要地位。随着全球气候变暖, 平均地表温度将升高0.3-4.8 ℃, 且冬季增温更加明显, 而温度的升高会促进更多CO₂的释放。另外, 滨海湿地地下水位浅, 淡咸水交互作用明显, 增温能引起土壤表层盐分升高, 从而影响土壤呼吸。该研究以黄河三角洲滨海湿地为研究对象, 采用红外辐射加热器模拟增温, 研究了该地区非生长季土壤呼吸的日动态及季节动态, 同时探讨了土壤呼吸对环境因子的响应机制。结果显示: 日动态中, 增温与对照的土壤呼吸速率变化趋势一致, 为单峰曲线; 在平均日变化中, 整个非生长季不同处理的土壤呼吸速率无显著差异, 而土壤温度和土壤盐分均为增温大于对照, 并且土壤呼吸峰值时间均比土壤温度提前。季节动态中, 整个研究期分为非盐分限制阶段(2014年11月-2015年2月中旬)和盐分限制阶段(2015年2月中旬-2015年4月)。在整个非生长季, 土壤呼吸速率无显著差异; 在非盐分限制阶段, 当10 cm土壤温度升高4.0 ℃时, 土壤呼吸速率显著提高22.9%, 而土壤呼吸温度敏感性系数(Q₁₀)与对照相比有所降低; 在盐分限制阶段, 尽管土壤温度升高3.3 ℃, 土壤呼吸速率却降低了20.7%, 这可能是由于增温引起了土壤盐分的升高, 同时由增温引起的土壤含水量的升高在一定程度上也限制了土壤呼吸, 而此阶段增温对Q₁₀无显著影响。因此, 在滨海湿地中, 增温除了直接影响土壤温度, 还可通过影响土壤水盐状况来影响土壤呼吸, 进而影响滨海湿地土壤碳库。     

中亚热带4种森林类型土壤活性有机碳的季节动态特征

2011年12月至2012年9月, 在湘中丘陵区杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林、马尾松(Pinus massoniana)-石栎(Lithocarpus glaber)针阔混交林、南酸枣(Choerospondias axillaries)落叶阔叶林、石栎(Lithocarpus glaber)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林1 hm²的长期定位观测样地, 采集0-15 cm、15-30 cm土层土壤样品, 测定土壤微生物生物量碳(MBC)、可矿化有机碳(MOC)、易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)含量, 分析4种森林土壤MBC、MOC、ROC、DOC含量的季节变化特征, 为揭示天然林保护与恢复对土壤有机碳(SOC)库的影响机理过程提供基础数据。结果表明: 森林土壤MBC、MOC、ROC、DOC含量具有明显的季节动态, 且不同森林同一土壤活性有机碳组分的季节变化节律基本一致, MBC、MOC、ROC含量表现为夏、秋季较高, 春、冬季较低; DOC含量表现为春、夏、冬季较高, 秋季最低; 同一森林不同土壤活性有机碳组分含量的季节变化节律不同; 土壤MBC、MOC、ROC、DOC含量与土壤自然含水率、SOC、全N、水解N、全P (除杉木人工林土壤MBC、MOC、ROC外)、速效P含量显著或极显著正相关, 与土壤pH值、全K、速效K含量相关性不显著, 表明不同森林类型外源碳库投入和土壤理化性质的差异是导致不同森林类型土壤活性有机碳含量差异显著的主要原因, 该区域森林土壤活性有机碳各组分含量的季节变化与各森林类型组成树种生长节律及其土壤水分含量和SOC、N、P的可利用性, 以及土壤活性有机碳各组分的来源有关, 森林土壤MBC、MOC、ROC、DOC含量可作为衡量森林土壤C、N、P动态变化的敏感性指标。     

不同轮伐期对杉木人工林碳固存的影响

在全球气候变化背景下, 科学的经营管理是人工林碳汇提升的主要途径。合理轮伐期从一定程度上反映了人工林集约经营的理念, 是实现森林结构调整的主要影响因素之一。杉木(Cunninghamia lanceolata)多代连栽出现立地生产力下降与轮伐期的选择密切相关, 开展不同轮伐期对杉木人工林碳固存影响的研究, 可为其可持续经营提供理论依据。通过设置不同年龄序列的杉木人工林野外观测样地, 应用野外观测数据对FORECAST模型进行验证, 在此基础上模拟不同轮伐期对其碳固存的影响。结果表明: (1)短轮伐期(15年)在150年间的总固碳量较高, 但固碳持久性较低, 每个轮伐期之间的固碳量下降幅度较大, 是一种不可持续的经营模式。(2)正常轮伐期(25年)和长轮伐期(50年)的总固碳量低于短轮伐期, 但长轮伐期固碳持久性更强, 有利于维持每个轮伐期内固碳量的稳定。(3)在好的立地条件下(立地指数(SI) = 27), 轮伐期越短对地力消耗影响越大, 为了碳固存的持久性, 建议杉木人工林的生态轮伐期选择在25年以上。(4)应用FORECAST模型可以定量地评估人工林的固碳能力, 且该固碳能力是基于不同经营管理措施下的可持续固碳能力。