土壤原生动物在环境监测中的应用

土壤原生动物具有丰富的种类多样性和巨大的生物量,在土壤生态系统中具有十分重要的地位。因此,其种类和数量的变化可指示环境质量的状况及发展趋势。与其它土壤生物相比,原生动物的一些特征使其更利于成为监测生物。土壤原生动物各类群在环境监测中的作用是不同的。有壳肉足虫和纤毛虫更适合作为土壤环境的指示生物。土壤原生动物在农田生态系统、森林生态系统等环境监测中已经有了一些应用,但与在水体环境监测中获得广泛应用的水生原生动物相比,土壤原生动物用于环境监测才刚刚起步。土壤原生动物分类学研究的滞后和方法学上的欠缺是阻碍其作为监测生物的瓶颈。相信随着这些问题的逐步解决,土壤原生动物在环境监测中必将发挥越来越大的作用。     

红毛草不同程度入侵区土壤微生物群落结构和部分理化指标的比较及其相关性分析

采用磷脂脂肪酸( PLFAs)分析法比较了红毛草﹝Rhynchelytrum repens ( Willd.) C. E. Hubb.﹞非入侵区、轻度入侵区和重度入侵区土壤微生物群落结构的差异,并对不同程度入侵区土壤部分理化指标的差异进行比较;在此基础上,对土壤中不同类型微生物含量与部分理化指标的相关性进行分析。结果表明：在不同程度入侵区土壤中共检测到37种微生物,包括28种细菌、4种放线菌、4种真菌和1种原生动物,其中,细菌含量最高。6种微生物的PLFAs含量较高,且它们在3类入侵区均有分布;27种微生物的PLFAs含量较低,且它们在3类入侵区也均有分布;4种微生物的PLFAs含量较低,且它们仅分布在个别入侵区。随红毛草入侵程度加剧,土壤中细菌、真菌和原生动物的含量均逐渐升高,且它们在重度入侵区土壤中的含量分别较非入侵区增高11.34%、19.60%和13.95%;并且,土壤中的微生物种类也逐渐升高。随着红毛草入侵程度的加剧,土壤的过氧化氢酶活性逐渐下降,蔗糖酶和脲酶活性以及pH值和含水量均逐渐升高,而纤维素酶活性变化较小;与非入侵区相比,重度入侵区土壤的过氧化氢酶活性下降59.27%,而蔗糖酶和脲酶活性以及 pH 值和含水量分别升高73.71%、68.60%、15.09%和32.95%。相关性分析结果表明：土壤中的细菌含量与过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性以及pH值和含水量均存在极显著相关性(P<0.01),相关系数分别为-0.909、0.864、0.868、0.836和0.889;土壤中的真菌含量与过氧化氢酶活性存在显著负相关(P<0.05),与蔗糖酶活性和pH值存在极显著正相关,相关系数分别为-0.739、0.868和0.832。研究结果显示：红毛草能够改变土壤的微生物群落结构及理化性质,使土壤条件更利于红毛草的生长。     

不同土壤培肥措施下农田有机物分解的生态过程

通过在河北曲周实验站的田间试验,研究了4种不同土壤培肥措施条件下农田生态系统中几种主要土壤生物随有机物分解的变化规律、有机物的分解及其主要影响因素。研究结果表明：除土壤线虫外,其他几种主要的土壤生物的分布规律基本上是堆肥区〉原貌区〉对照区〉化肥区,与施入的有机物（小麦秸秆）的分解规律一致。在受人为扰动的堆肥区、化肥区和对照区土壤中,细菌占绝对优势,而在未开垦的原貌区中,真菌起着重要作用。 在有机物分解初期,土壤微生物能比较快地迁移到秸秆表面,秸秆表面的生物数量最多的是细菌,随着细菌的数量增加,原生动物数量亦呈现增加趋势,蚯蚓数量增多,而线虫的数量则减少。而有机物分解后期,真菌的数量逐渐减少,蚯蚓的数量也呈下降趋势,有机物的分解速度减慢。通过灰色关联度分析,9种外界因素（生物因素和环境因素）对小麦秸秆分解作用的相对重要程度排序：土壤温度（0．844）〉蚯蚓（0．777）〉真菌（0．764）〉全氮（0．754）〉线虫（0．753）〉有机质（0．742）〉细菌（O．738）〉原生动物（0．693）〉土壤含水量（0．661）,其中土壤温度和蚯蚓是影响土壤有机物分解的最重要的两个因素。     

中国典型地带土壤原生动物食性的观察

报道了中国６人典型地带土壤原生动物的食性观察结果,并就观察结果进行了讨论和分析。根据食性或营养方式,将鉴定到的２０９种土壤原生动物分为８个功能营养类群－－自养者、食细菌者、肉食者、食碎屑者、食真菌者、植食者、杂食者和腐生性营养者。对鉴定到的各分类类群的食性进行了讨论和分析。     

中国大陆地区丛枝菌根真菌菌种资源的分离鉴定与形态学特征

【目的】分离收集保藏中国大陆各个地区不同生态环境的丛枝菌根真菌菌种资源,为丛枝菌根的研究提供资源、奠定基础。【方法】以高粱为宿主植物,采用诱导培养、单孢培养和扩繁培养分离土壤样品中的丛枝菌根真菌菌种并鉴定。【结果】从我国大陆的45个地区50余种宿主植物根区土壤中分离到丛枝菌根真菌135株,隶属于23个种;对各个菌株的形态特征进行了描述。【结论】我国蕴藏着丰富的丛枝菌根真菌菌种资源,文中描述的菌种资源是目前从我国大陆地区获得的种类和数量最多、覆盖范围最广的AM真菌菌种资源。     

内生真菌对氮添加羽茅根际土壤特性和微生物群落的影响

内生真菌不仅能改变与其共生植物的生理和生长指标,还可通过宿主植物间接对土壤的理化性质和微生物群落结构产生影响。以天然禾草——羽茅(Achnatherum sibiricum)为研究材料,探究在不同施氮水平下,内生真菌的种类对不同基因型的宿主植物根际土壤理化性质和微生物群落产生何种影响。结果表明,内生真菌侵染显著提高了羽茅根际土壤的pH值和微生物总量,但降低了土壤中真菌与细菌的比值。同时,土壤的pH值还受到了内生真菌种类的影响,其中感染Epichlo3 sibirica的羽茅根际土壤pH显著高于感染Epichlo3 gansuense-1的羽茅,而感染Epichlo3 gansuense-2的羽茅根际土壤pH与感染E.gansuensis-1、E.sibirica菌的羽茅相比没有显著差异。另外,内生真菌感染与否、内生真菌种类、施氮量以及宿主植物基因型对土壤总碳、总氮、微生物及碳矿化能力均无显著影响。     

晋西北不同土地管理方式对土壤碳氮、酶活性及微生物的影响

晋西北丘陵区受干旱大风气候以及人为活动的影响,土壤肥力较低,土壤质量退化严重,不同的土地利用和管理方式,因植被覆被、人为活动等不同,对土壤质量产生影响不同。为了更好地了解晋西北地区不同土地管理方式对土壤质量的影响,于山西省北部忻州市五寨县,研究不同管理方式对土壤肥力、土壤酶活性、微生物群落结构及多样性的影响,以及微生物与土壤环境因子的关系,为晋西北地区土地管理和生态建设提供参考。研究中设置4种土地管理方式:苜蓿样地(MX)、免耕样地(MG)、翻耕样地(FG)和荒地(HD),采用野外采集土壤样品、室内测定和分析的研究方法,其中土壤pH值利用电位法测定,土壤有机碳(OC)采用重铬酸钾氧化-分光光度法测定;土壤硝态氮、铵态氮利用全自动间断化学分析仪测定,其原理为紫外分光光度和靛酚蓝比色法。土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别采用KMnO_4滴定法、3,5-二硝基水杨酸法、苯酚钠-次氯酸钠比色法、磷酸苯二钠比色法测定,采用高通量测序测定土壤细菌和真菌的群落组成,利用统计分析软件SPSS和Canoco以及QIIME、USEARCH和Uclust生物信息软件分析不同土地管理方式对土壤质量的影响。结果表明,不同土地管理方式对土壤化学性质、土壤酶活性、细菌和真菌的群落结构及多样性均有影响。苜蓿和免耕2种土地管理方式可显著提高表层土壤养分并增加土壤酶活性;4种土地管理方式共有9个细菌门和11个真菌门,细菌相对丰度较大的为变形菌门、放线菌门和酸杆菌门,真菌的子囊菌门相对丰度最大;苜蓿和免耕样地土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性都较高,荒地土壤细菌和真菌群落丰富度较低,但多样性较高;RDA分析结果表明,土壤pH、NH~+_4-N和NO~-_3-N含量和过氧化氢酶活性对细菌群落影响较大,pH、有机碳含量、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性对真菌群落影响最大。苜蓿和免耕2种土地管理方式能够提高土壤质量,是晋西北地区较为适宜的管理措施。     

禾草内生真菌对其它微生物的影响研究进展

禾草内生真菌在宿主植物的茎叶等地上组织中普遍存在,不仅能够提高禾草对生物与非生物逆境的抗性,而且能够对周围环境中的不同微生物类群产生影响。主要总结了禾草Neotyphodium/Epichlo内生真菌对病原真菌、丛枝菌根真菌和土壤微生物的影响及其作用机理。发现禾草内生真菌普遍存在对病原真菌的抑制作用,而对丛枝菌根真菌存在不对称的竞争作用,且因种类而异。禾草内生真菌对土壤微生物群落的作用则会随着土壤类型和时间等外界因素发生变化。禾草内生真菌对不同类群微生物的影响机制主要包括:通过生态位竞争、抑菌物质分泌、诱导抗病性等对病原真菌造成影响;通过根系化学物质释放、营养元素调节、侵染条件差异等对丛枝菌根真菌造成影响;通过根际沉积物和凋落物等对土壤微生物群落造成影响。禾草内生真菌产生的生物碱能提高宿主植物对包括昆虫在内草食动物采食的抗性,影响病原菌的侵入、定殖和扩展;根组织分泌物中包含次生代谢产物能够抑制菌根真菌、土传病原真菌及其它土壤微生物的侵染与群落组成;也可能通过次生代谢物影响禾草的其它抗性。因此,禾草内生真菌在植物-微生物系统中的作用应该给予更多的关注和深入研究。     

不同年限茶树根际土壤微生物群落PLFA生物标记多样性分析

以1年生、6年生与20年生茶树根际土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法,对不同年限茶树根际土壤微生物多样性进行了研究.结果表明:6年生茶树根际土壤的PLFA总量最大,其细菌、放线菌与原生动物的PLFA含量高于其他土壤样品;20年生茶树根际土壤的真菌PLFA含量高于其他土壤样品,细菌PLFA含量与1年生茶树根际土壤相近(P＞0.05),放线菌与原生动物PLFA含量均低于其他土壤样品(P＜0.01);在20年生茶树土壤中,一些参与土壤物质循环的微生物类群的丰度在下降,一些代谢能力低的类群丰度增加;土壤酶活性分析结果表明,与6年生茶树土壤相比,20年生茶树土壤的脲酶、酸性磷酸单酯酶与过氧化物酶活性较低,蔗糖酶与多酚氧化酶活性较高;通过相关性分析发现,不同年限茶树土壤细菌、放线菌、真菌、原生动物各总PLFA与酶活性、土壤肥力因子之间密切相关;随着茶树种植年限的增加,茶树根际土壤的微生物群落结构发生了较大的变化,体现在微生物群落的多样性降低,适应于贫瘠条件与低代谢能力的种群增多,反映出根际土壤质量与一些关键酶活性出现较大幅度下降.     

石油污染土壤修复植物的根-土界面微生物特征

选取沈抚灌区的主要修复植物蓖麻为实验材料,分析了蓖麻根区土壤、根际土壤、根面、根内4个层面上细菌和真菌的数量,优势菌种的生理生化特征,及细菌菌株生长营养类型,揭示了根-土界面微生物区系特征与石油污染土壤生物修复的关系.结果发现：修复植物根-土界面上,细菌数量为根际>根面>根内,真菌数量为根内>根面>根际,根面细菌与真菌数量均处于根际与根内区域微生物数量之间;修复植物蓖麻根面区域优势细菌种类最多,根内区域优势真菌种类最多;根际与根内的优势细菌具有较强的降解大分子物质的能力;根面细菌在营养需求分类上可归为氨基酸需求菌群.     

南亚热带混交人工林树种丰富度与土壤微生物多样性和群落组成的关系

森林植被与土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分,它们之间的相互作用对维持森林生态系统功能和稳定性起着重要作用。以往多在天然草地和森林生态系统开展植物多样性与土壤微生物多样性关系的研究,但人工构建的多树种混交林生态系统中树种多样性对土壤微生物群落组成的影响及其机制尚不完全清楚。因此,以南亚热带人工块状造林后自然恢复形成的多树种混交森林生态系统为研究对象,利用高通量测序技术研究了随树种丰富度(1—10种)变化土壤细菌和真菌多样性的变化规律及主要影响因子。结果表明,随树种丰富度增加,土壤真菌α多样性显著提高,但土壤细菌α多样性差异不显著;不同树种丰富度梯度间土壤细菌和真菌的群落结构组成均差异显著;Pearson相关分析表明土壤细菌α多样性主要受土壤pH和土壤铵态氮影响,而土壤pH和有效磷是土壤真菌α多样性的主要影响因子。距离冗余分析(db-RDA)表明,对土壤细菌群落组成产生显著影响的环境因子分别为土壤pH、硝态氮和芳香碳组分,而土壤有机碳、硝态氮、细根生物量和氧烷基碳组分是影响土壤真菌群落组成的主要因子。本研究的结果说明了南亚热带人工林不同树种混交后形成多树种混交林生态系统的过程中,树...     

基于温带针阔混交林植物-土壤反馈的Janzen-Connell假说检验

目前对森林生物多样性维持机制的研究主要集中在检验地上生物的多度丰富度等内容,物种之间的交互作用及地下真菌是否影响生物多样性的维持在很大程度上还是未知的。探讨土壤真菌的作用及植物-土壤反馈在植物生长过程中的作用有重要意义。该研究以吉林蛟河针阔混交林中4个常见树种为研究对象,利用杀菌剂处理及不同树种幼苗的栽种控制实验来检验Janzen-Connell假说,计算生物反馈及特异性反馈,并依据高通量测序方法测定土壤真菌多样性,检验不同处理组间差异性。利用方差分解分析(VPA)分析两种反馈的幼苗生物量与树种本身、真菌功能类型及土壤元素间的关系。结果表明,土壤杀菌处理并未显著影响生物反馈,同物种土壤的幼苗生物反馈未表现出显著的距离制约效应。异种物种土壤并未显著提高水曲柳(Fraxinus mandshurica)幼苗的特异性反馈。此外, VPA结果表明,影响植物-土壤反馈最大的因素是物种本身特性,土壤和真菌的影响大小因反馈类型而异。该研究揭示了温带针阔混交林中植物-土壤反馈的影响因素,同时反映出温带森林不同树种的Janzen-Connell效应存在较大的变异性,为更好地研究物种间相互作用与其内在调控...     

两种麻山药典型病害根际土壤微生物多样性的研究

为了解两种典型病害土壤根际微生物群落结构,明确土壤病害与微生物多样性变化的关系,采用高通量测序对两种典型病害根际微生物多样性进行对比分析,结果表明,细菌多样性和丰度值表现为糊头病的土壤对照组根茎腐病组;而真菌变化更明显,两种病害土壤真菌多样性和丰富度均高于对照组。物种分类注释表明,不同处理土壤细菌种类与对照组基本一致,只是不同类别所占的比例各不相同,真菌中含有一些与病害发生有关的特有属,且比例变化较大,说明土壤微生物群落结构变化在一定程度上影响病害的发生。     

青藏高原禾草混播对土壤微生物多样性的影响

土壤微生物多样性的形成、维持和变化机理是生态学研究的核心内容, 已有大量研究表明土壤微生物群落构建不仅受到土壤环境的深刻影响, 也与植物群落物种多样性密切相关。由于自然群落中土壤环境和植物多样性协同影响土壤微生物, 难以区分和厘清植物多样性和土壤环境对土壤微生物多样性构建的各自影响。该研究基于在青藏高原高寒草地构建的人工草地群落, 比较分析了3种优势禾本科牧草单播和混播及施肥处理13年后, 土壤细菌和真菌物种多样性及其与植物群落和土壤理化因子的关系。主要结果: 1)与各单播处理相比, 3种牧草两两混播一致显著降低了土壤细菌群落的丰富度和多样性, 其中变形菌门和放线菌门相对丰度显著增加, 而酸杆菌门、拟杆菌门和浮霉菌门相对丰度显著减小; 牧草混播对土壤真菌多样性没有显著影响。2)牧草混播显著降低了土壤pH和土壤全氮含量, 增加了土壤全磷含量; 施肥显著降低土壤pH, 增加了土壤速效磷含量; 但这些土壤理化因子的变化不足以解释土壤细菌和真菌多样性在处理间的差异。3)施肥显著提高了植物群落地上生物量, 降低了植物物种丰富度, 土壤细菌多样性随植物物种丰富度增加而减小, 而与植物生物量变化无关。该研究在野外条件下, 通过长期控制实验揭示了高寒草地禾草混播并不增加土壤微生物多样性, 为高寒地区牧草混播人工草地实践提供了科学依据。     

贺兰山不同海拔植被下土壤微生物群落结构特征

为明确海拔变化对干旱区山地森林土壤微生物群落的影响,揭示环境因子改变后土壤微生物群落结构特征及影响因素。对贺兰山5个海拔梯度土壤理化性质进行测定,同时采用磷酸脂肪酸(PLFA)图谱法分析土壤微生物群落组成,通过主成分分析、冗余分析(RDA)探究土壤理化性质与土壤微生物群落相对丰度之间的相关关系。结果表明:土壤养分含量在不同海拔之间差异性显著(P<0.05),土壤有机碳和全氮含量随海拔的升高而升高,全磷含量随海拔升高先升高再降低再升高;土壤微生物量随海拔升高先升高后降低,土壤微生物的相对丰度在不同海拔之间存在差异(P<0.05);主成分分析表明,与第1主成分相关性较强的微生物类群为革兰氏阳性细菌(G~+)、革兰氏阴性细菌(G~-)和真菌;与第2主成分相关性较强的微生物类群为放线菌、原生动物和非特异性细菌。非特异性细菌和真菌与各土壤因子之间均有显著相关关系,而放线菌、G~+和G~-与各土壤因子相关性较弱,原生动物与土壤全磷含量的关系密切。海拔是影响特征微生物分布的重要因素,特征微生物的含量和相对丰度随海拔的升高先升高后降低,符合山地生态学中的"中部膨胀"理论。探明了贺兰山不同海...     

不同种植年限菜田土壤微生物区系的研究

采用稀释平板涂抹法对山东聊城周边地区不同种植年限的菜田土壤微生物数量、组成与养分状况及其相互关系进行了研究。结果表明：①该地区土壤微生物以细菌占绝对优势,其次为放线菌;②随着种菜年限的增加,土壤细菌和微生物总数表现出“低高低”的变化趋势,而真菌和放线菌则随种菜年限的增加而增加;③菜田土壤各类微生物主要集中在0～20cm的土层中,随着土层加深,其数量迅速减少;④菜田土壤放线菌组成复杂,共分离到了6个属的放线菌,但仍以链霉菌为主,其次为小单胞菌属和马杜拉放线菌属。链霉菌可分为9个类群,白孢类群占优势。种植1—2a的菜田土壤放线菌组成复杂,而链霉茼组成较简单;⑤蔬菜种类不同时,土壤微生物亦不同;⑥土壤养分含量与真菌和放线菌呈负相关,与细菌和微生物总数呈正相关。     

模拟增温对青海湖河源湿地土壤微生物群落特征的影响

湿地生态系统在生物多样性保护等方面有着重要的功能及地位,不同的湿地生态系统在功能上存在差异,土壤微生物在湿地生态系统中发挥着重要作用,但目前对河源湿地的土壤微生物群落开展的研究较少。全球变暖大背景下,为探究温度升高对河源湿地土壤微生物的影响,利用高通量测序方法来深入了解模拟增温后土壤细菌及真菌的群落结构及多样性的变化。青海湖河源湿地细菌的优势菌群为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门及厚壁菌门,真菌的优势菌群为子囊菌门、担子菌门。细菌群落对比真菌群落而言对土壤增温的响应更为明显,细菌菌群的相对丰度呈增加趋势,真菌群落仅Hypocreales目相对丰度显著增加;土壤细菌及真菌群落的丰富度均降低,而群落多样性增加。增温影响了土壤细菌及真菌的群落结构及多样性,且细菌群落对土壤增温更为敏感。     

宁夏境内腾格里沙漠固沙植物根际土壤真菌多样性研究

从宁夏境内腾格里沙漠不同生境固沙植物根际采集土样108份,共分离得到257株真菌分属于26属,其中青霉属Penicillium、曲霉属Aspergillus、镰刀菌属Fusarium、链格孢属Alternaria、茎点霉属Phoma、毛霉属Mucor、木霉属Trichoderma和丛梗孢属Monilia是固沙植物根际土壤中普遍存在的真菌种群。多样性分析结果表明,沙漠区真菌物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度最高,分别为16、2.5893和0.9339;而草原区物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度最低,分别为14、2.0891和0.7961。Jaccard相似性研究表明,宁夏境内腾格里沙漠地区4个生境固沙植物根际土壤真菌种群相似性为中等不相似。半荒漠区与封育区相似性最高,草原区与沙漠区相似性最低。典范对应分析(CCA)可知,土壤真菌的种类和数量与土壤性状变化密切相关。9个土壤性状中,氮含量和钾含量是根际真菌群落变化的最主要影响因子。     

天麻生长地土壤微生物群落的初步分析

目的考察天麻生长地局部微生物群落的生态特征,探索可能会影响天麻品质的土壤微生态因素。方法选择天麻采收期采集不同产地的野生和栽培天麻生长地土壤样本,主要采用平板稀释法检测土壤中真菌、细菌、放线菌总数及优势菌的构成状况,初步分析天麻生长地土壤微生物群落的组成状况。结果所采集天麻生长地土壤样本中,来自不同产地的野生天麻细菌总数和细菌／真菌比值明显低于栽培天麻（P〈0．05）,其他指标基本一致;野生天麻生长地局部土壤中优势菌的种类比栽培天麻复杂,且许多种类为非共有。结论不同产地野生和栽培天麻生长地土壤微生物的组成存在差异,可能是影响天麻品质的重要生态因子。     

树种多样性和土壤微生物多样性对人工林生产力的影响

林分生产力通常会随着树种多样性增加而增加,但不同营养级生物多样性以及树种和土壤微生物多样性之间的相互作用如何影响生产力目前尚不清楚。以亚热带不同丰富度和树种组成的人工林为研究对象,从物种、功能性状、遗传三个维度的树种多样性以及土壤真菌和细菌系统发育多样性,探究了中国亚热带人工林树种多样性和土壤微生物多样性对林分生产力的影响。研究发现,林分生产力随树种功能多样性(FD)(P<0.001)、比叶面积群落加权均值(CWM-SLA)(P<0.01)、树种系统发育多样性(PD)(P<0.05)和土壤真菌多样性(PDF)(P<0.01)的增加而显著增加,分别解释了林分生产力总变异的12.86%、6.80%、3.67%和3.08%。FD和CWM-SLA可分别通过增加土壤真菌、细菌多样性而间接提高林分生产力。研究结果表明多营养级生物多样性是维持高水平林分生产力的基础,树种多样性和土壤微生物多样性之间的自上而下的级联效应在调节生态系统生产力方面发挥着重要作用。