浙江扇脉杓兰野生居群的表型性状变异及其与地理-土壤养分因子的相关性

为揭示扇脉杓兰(Cypripedium japonicum Thunb.)表型性状的变异规律,以浙江临安6个野生居群(老殿、宝剑石、红蛇洞、清凉峰、大明山和里横塘)为研究对象,分析了叶片、萼片、子房及唇瓣等18个表型性状的变异幅度,并讨论了表型性状变异与地理-土壤养分因子间的相关性以及居群间和居群内的表型多样性.结果显示:6个居群18个表型性状(地径、下叶长、下叶宽、下叶长/宽比、上叶长、上叶宽、上叶长/宽比、中萼片长、中萼片宽、苞片长、苞片宽、子房长、花梗直径、花梗长、唇瓣长、唇瓣宽、植株展度和株高)测量值的F值为1.240 ～ 18.666,除花梗直径和株高外,其他16个性状均有极显著差异.各性状的变异系数为5.937％ ～ 26.349％,其中,唇瓣长的平均变异系数最小(6.119％)、苞片宽的平均变异系数最大(24.124％);居群间各性状的变异系数为8.139％～ 13.663％,平均变异系数为11.143％,其中,里横塘居群的平均变异系数最大、宝剑石居群的最小.各性状的多样性指数平均为1.977,其中地径的多样性指数最大(2.045)、苞片宽的最小(1.663).通过UPGMA聚类分析,可将6个居群划分为3组:清凉峰、大明山、老殿和宝剑石居群为1组;红蛇洞和里横塘居群分别各自成组,其中清凉峰和大明山居群的遗传距离最近.各表型性状间存在显著或极显著的相关关系;但仅地径与速效钾含量显著正相关(r=0.854),子房长、唇瓣长和宽与土壤全磷含量显著正相关(r值分别为0.916、0.854和0.914),植株展度与土壤pH显著正相关(r=0.810),其余性状与地理因子(包括经度、纬度和海拔)及土壤养分因子均无显著相关性.研究结果表明:扇脉杓兰野生居群表型性状存在丰富的变异和多样性,且与生境土壤中速效钾及全磷含量及土壤pH有关.     

短期放牧对草甸草原土壤微生物与土壤酶活性的影响

【目的】为呼伦贝尔草甸草原生态系统的保护、恢复及重建提供微生物学基础数据。了解草原土壤微生物和酶活性对放牧强度的响应。【方法】分别采集六个不同放牧强度的土壤样品,测定土壤微生物数量、土壤微生物量和土壤酶活性,分析短时期不同放牧强度土壤微生物数量、土壤微生物量和土壤酶活性的变化特征及其相互关系。【结果】不同放牧强度下,菌群数量分布为细菌>放线菌>真菌;土壤微生物数量、微生物量均表现为放牧区高于对照区;在土壤表层(0 10 cm),土壤过氧化氢酶、转化酶和蛋白酶活性表现出随放牧强度的增加先上升后略降的趋势,且放牧区均高于对照区,与土壤表层比较,在较深层(10 cm 20 cm),土壤细菌、真菌的数量和微生物量碳、氮下降幅度随放牧强度的增大而增大。土壤微生物数量、微生物量及土壤酶活性的垂直分布为0 10 cm>10 cm 20 cm。相关分析结果表明:放牧干扰条件下,土壤微生物数量与微生物量之间均存在显著或极显著的相关性。土壤酶活性与微生物数量、微生物量密切相关,过氧化氢酶、转化酶与细菌、放线菌极显著相关(P<0.01)、与微生物量碳显著相关(P<0.05);蛋白酶与真菌及微生物量碳、氮极显著相关(P<0.01),与细菌显著相关(P<0.05)。【结论】适度放牧可使土壤微生物数量、微生物量和土壤酶活性增加。土壤微生物数量、微生物量与土壤酶活性之间具有密切关系。     

河西走廊春季不同盐碱土壤中微生物数量、酶活性与理化因子的关系

【目的】揭示盐碱土壤微生物量与土壤因子间的关系。【方法】选择河西走廊不同盐碱程度的11个样点在春季进行采样,研究了土壤的微生物数量、酶活和理化性质,并对其进行方差分析、简单相关分析、逐步回归分析和主成分分析。【结果】河西地区原生盐碱地、次生盐碱地与农田土在土壤理化性质和土壤微生物数量等方面均有差异;河西地区土壤较贫瘠,土壤微生物数量较低,且分布有规律性,即原生盐碱土<次生盐碱土<农田土;放线菌、真菌、碱性磷酸酶、脲酶和有效磷5个因子是引起土壤微生物数量、酶活性与理化因子之间相关性的主要因素。【结论】结果证实河西地区盐碱土壤中磷的循环很大程度上影响着土壤微生物数量。     

日本三宅岛火山土壤中硫代硫酸盐氧化菌的分离、生物学特性及鉴定

【目的】利用培养法从日本三宅岛火山土壤(堆积年限131年)中分离到一株能氧化分解硫代硫酸盐的细菌MU2A-22T。【方法】用培养法对该菌株MU2A-22T进行了生理生化性质以及分类学位置上的确定。【结果】菌株MU2A-22T为革兰氏阴性,短杆状或球状。理化性质表明该菌株能利用葡萄糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖酸盐、己二酸酯、dL-苹果酸钠、硫代硫酸钠(最适浓度为2.5 mmol/L)为唯一碳源进行自养生长。最适生长温度为25°C 30°C,最适pH为6.0 8.0。菌株MU2A-22T的16S rRNA序列与菌株Paracoccus solventivorans 6637T亲缘关系最近,序列相似性为97%,编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的基因也被确定。对Paracoccus属内几种近缘菌的脂肪酸分析,证明菌株MU2A-22T中含有Paracoccus属的特征氨基酸,其中含量大于10%的分别为C18:1(74.7%)和C18:0(12.1%)。DNA-DNA杂交实验表明,菌株MU2A-22T与Paracoccus solventivorans 6637TDNA的相似度为49.3%。MU2A-22T菌株G+C含量为66.5%66.7%。【结论】菌株MU2A-22T为Paracoccus属内的一新种菌(登录号GQ452286),命名为Paracoccus scorialis sp.nov.。     

用天然13C丰度法评估贵州茂兰喀斯特森林区玉米地土壤中有机碳的来源

当森林生态系统转变成农田生态系统时,会把C4植物有机质导入到曾在C3植被下发育的土训中去,使土壤中含有来源不同的土壤有机质,引起碳同位素组成变化。因此,可以利用碳同位素来区分土壤有机质来源,实验结果表明,耕作几十年后原森林土壤有机质的含量仍占有主要地位,来源于原始C3植被的有机碳的比例为66.7％,但容易矿化的、对植物营养有效的有机质含量较低,这与当地的耕作方式有关,需要加强对植物残留物返回土壤工作的管理。     

乌鲁木齐雅玛里克山土壤动物群落结构及其多样性研究

为了查明不同海拔高度对土壤动物群落多样性及其时空动态的影响,对乌鲁木齐雅玛里克山6种不同海拔高度样带土壤动物群落进行了调查分析,以探讨雅玛里克山土壤动物群落结构与不同海拔高度之间的关系.结果表明,共获得大、中小型土壤动物7 375只,隶属于6门16纲35目,其中真螨目(52.28%)和弹尾目(15.61%)为优势类群,共占总捕获量的67.89%,而寄螨目(8.37%)、三肠目(7.78%)、膜翅目(2.74%)、茅线目(1.53%)、双翅目幼虫(1.48%)、垫刃目(1.27%)、鞘翅目(1.11%)及半翅目(1.07%)等8类为常见类群,占总捕获量的25.35%,其余的25类为稀有类群,占总捕获量的6.76%.在6种不同海拔样带土壤动物个体数和类群数之间存在显著差异(P<0.05),个体数顺序为:样带A>样带B>样带C>样带E>样带D>样带F,而类群数顺序为:样带A>样带B>样带C>样带D>样带E>样带F.3个不同季节有明显的差异(P<0.01),其个体数依次为秋>春>夏.在6种不同高度样带和不同生境土壤动物群落多样性指标之间存在差异(P<0.05).组间聚类和排序结果表明,将6种不同海拔高度生境分为山底生境型、山中生境型及山顶生境型等三大类型.     

桂西北喀斯特洼地土壤有机碳和速效磷的空间变异

空间变异性的研究有助于认识土壤养分的空间分布特征与生态过程之间的关系。采用网格取样(20m×20m),利用地统计学方法分析了典型喀斯特洼地土壤有机碳(SOC)和速效磷(AP)的空间变异特征。结果表明SOC和AP的半变异函数分别用球状模型和指数模型拟合的效果较好。块金效应对SOC和AP总变异的贡献分别为37.9%和49.8%,说明SOC主要受结构性因素控制,而AP受结构性因素和随机因素双重控制。SOC的分布呈明显的带状各向异性特征,在洼地的长轴方向具有较大的变程和较小的基台值,其全向半变异函数的相关距离为135.5m,与洼地不同种植类型地块的覆盖尺度基本相当。AP的分布特征与SOC存在明显差异,具有较大的漂移趋势,其相关距离为413.4m;但在分离漂移趋势后,其相关距离为167.4m,反映了不同地块间的施肥差异对AP的影响较大。喀斯特洼地SOC的空间分布主要受地形和土地利用结构控制,而AP的分布的规律性不明显,可能与施肥等因素的随机性较强有关。     

酸性土壤中高效半纤维素降解菌的筛选与鉴定

【目的】筛选能够适应南方酸性土壤的高效半纤维素降解菌株,并进行鉴定,确定菌株的安全性。【方法】采用半纤维素平板水解圈法和胞外酶测定法进行菌株筛选,通过拮抗实验构建复合微生物菌系。利用培养特征、形态学、生理生化特征和分子生物学方法进行菌株鉴定。【结果】筛选出效果稳定,互不拮抗的高效半纤维素降解放线菌4株(NA9、NA10、NA12和NA13),半纤维素酶活分别为:217.6、229.8、221.1和211.8 U/mL。真菌2株NF1和NF7,半纤维素酶活为217.7和244.2 U/mL。复合微生物菌系半纤维素酶活可达299.0 U/mL。经鉴定菌株NA9、NA10、NA12和NA13为链霉菌中的哥斯达黎加链霉菌(Streptomyces costaricanus)。菌株NF1为亮白曲霉(Aspergillus candidus),菌株NF7为黄蓝状菌(Tarlaromyces flavus)。     

秸秆还田与施肥对土壤酶活性和作物产量的影响

通过大田定位试验,在小麦-玉米轮作条件下,以小麦品种‘西农889’和玉米品种‘郑单958’为供试作物,采取不施肥秸秆不还田(CK)、秸秆还田(S)、秸秆还田+腐熟有机肥(SM)、秸秆还田+氮肥(SN)、秸秆还田+氮肥+磷肥(SNP)共5种处理,对不同处理下土壤电导率、蔗糖酶活性和脲酶活性的动态变化及作物产量进行了研究。结果显示:(1)秸秆还田后土壤的电导率变化呈先上升后下降趋势,不同处理间周年电导率平均值表现为SNP>SN>SM>S>CK,且差异显著。(2)秸秆还田配合施用氮肥处理的土壤蔗糖酶活性和脲酶活性最高,蔗糖酶活性最大值(70.62mg.g-1.d-1)为对照的1.36倍,脲酶活性最大值(3.58mg.g-1.d-1)比对照提高了9.15%。(3)土壤有机碳含量在S、SM处理之间差异不显著,而S、SM处理与CK、SN、SNP处理之间差异显著,SM处理比对照处理提高了8.91%。(4)土壤全氮含量在不同处理之间差异显著,并以SNP处理最高,其次是SM处理,S、SN处理再次之,且SNP、SM、S、SN处理土壤全氮含量分别比对照提高了19.8%、11.1%、9.88%和7.41%。(5)秸秆还田处理的作物产量显著高于CK,并以秸秆配施氮磷肥处理的小麦产量最高,比CK提高了50.6%;秸秆配施氮肥处理的玉米产量最高,比CK提高了34.3%。研究表明,秸秆还田配施有机肥、无机肥可以有效促进有机物矿质化,显著增加土壤养分含量,增强土壤酶活性,提高土壤有机碳含量,从而促进作物增产。     

杉木人工林土壤呼吸速率对水热条件变化的响应

利用LI-8100土壤碳通量观测仪,测定福建省建阳范桥林场杉木人工林水热条件天气变化下土壤呼吸的动态变化。结果表明,土壤呼吸速率与土壤温度变化趋势较为一致,但在不同天气下其峰值出现时间有所差异,正常天气情况下其峰值出现在13:00左右,当温度与降水均产生明显变化条件下,其峰值出现在11:00。与正常温度相比,在低温或高温状况下土壤呼吸的日变化幅度也发生改变,分别是37.9%和50.6%。观测期间,伴随大幅度降温降水,土壤呼吸速率呈急剧下降,在天气变化后的第5天达到最小值,随后随温度回升而增高,土壤呼吸从降低到恢复历经10d。统计分析表明,土壤呼吸与地表温度呈极显著正相关,与土壤体积含水量呈极显著负相关。