昆阳磷矿不同植被恢复模式对土壤理化性质和细菌群落的影响

土壤微生物在物质循环过程中具有重要作用且对环境变化敏感,是衡量土壤质量的重要指标．在恢复生态学研究中具有重要意义。为探究不同植被恢复模式对土壤理化性质和细菌群落的影响以及土壤细菌群落差异的原因,本研究以云南省昆阳磷矿为研究对象,运用PCR-DGGE技术和理化指标测定分析了三种植被恢复模式（芒草丛、旱冬瓜藏柏麻栎混交林、藏柏旱冬瓜混交林）下土壤细菌群落多样性、物种组成及土壤理化性质。结果表明：（1）植被恢复有助于改善土壤养分,不同植被恢复模式下土壤理化性质以及细菌群落多样性和物种组成均存在差异。（2）土壤细菌多样性与植被恢复模式之间具有显著相关性,但与土壤理化指标均无显著相关性。（3）土壤细菌群落物种组成与土壤碱解氮含量以及植被恢复模式间具有极显著相关性,与其他土壤理化指标间无显著相关性。本研究表明磷矿区不同植被恢复模式下土壤理化性质和细菌群落均具有差异,土壤细菌群落多样性差异的主要原因为植被恢复模式不同,物种组成差异的主要原因为土壤碱解氮含量不同,其次为植被恢复模式不同。     

不同植茶年限茶树根际土壤细菌多样性及群落结构研究

运用传统培养法和高通量测序技术研究不同植茶年限(5年、10年、20年)茶树根际土壤细菌的多样性、结构和组成,并分析茶树土壤理化性质与细菌群落的相关性,为改善茶树的土壤和提高茶树产量提供参考。结果表明:两种方法均指出不同植茶年限下的根际细菌群落结构存在显著性差异,5年和10年茶树细菌多样性显著高于20年茶树细菌;培养法得出厚壁菌门(Firmicutes)和芽孢杆菌属(Bacillus)为优势门属,高通量测序技术得出酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和Candidatus_Udaeobacter属为优势门属;总氮(TN)、总钾(TK)、总磷(TP)、pH是影响茶树细菌群落的关键理化因子;随着植茶年限增加,要采取措施防止土壤酸化,适当增施氮肥和磷肥。     

重茬种植西洋参对其根区土壤微生物与土壤理化性质影响

以北京产区西洋参根际土为研究对象,通过对不同重萑年限西洋参根际土与对照新土进行比较,研究重茬对西洋参根际土壤微生物及其土壤理化特性的影响。结果显示：西洋参种植第1a微生物及土壤各项理化性质指标与对照相比都戍较低水平,随着重茬年限的增加土壤理化性质与微生物都变化较大,其中重萑2a土的全钾含量较高,为对照新土的1．38倍。重茬3a土的细菌、真菌均达到高峰,分别为对照的11．26、5．94倍。放线菌含量在重茬4a土中达到高峰为对照的8．41倍。     

不同土地利用方式对宁夏盐渍化土壤细菌群落的影响

为了解盐渍化土壤不同利用方式对土壤细菌群落结构的影响,该研究选取盐渍化荒地(CK)、水旱轮作12年玉米地(PD12Y)、连续种植12年水稻地(P12Y)、水旱轮作12年水稻地(DP12Y)以及连续种植12年玉米地(D12Y)的土壤,利用Illumina Hiseq高通量测序技术解析不同种植年限土壤细菌的群落结构特征,并...     

西双版纳地区不同胶农复合林对土壤理化性质的影响

对云南西双版纳地区橡胶-大叶千斤拔、橡胶-可可、橡胶-茶叶、橡胶-龙血树4种较典型的胶农复合林和单层橡胶林的土壤理化性状进行研究,并利用主成分分析法评价,揭示不同胶农复合林的土壤特性差异,为单层橡胶林的胶农复合林改造提供理论依据。结果表明,单层橡胶林的土壤有机质含量、土壤容重、土壤含水量、土壤总孔隙度及土壤导水率与橡胶-大叶千斤拔、橡胶-可可、橡胶-茶叶、橡胶-龙血树等4种胶农复合林土壤的相应指标均具有显著性差异(P<0.05);单层橡胶林改造为胶农复合林后,土壤有机质含量和全氮含量增加幅度分别为21.3%～50.1%和26.2%～39.9%,同时土壤容重降低,土壤孔隙度增加,土壤含水量与导水率显著增加。在西双版纳地区,将单层橡胶林改造为胶农复合林可提高土壤肥力、保持水土,是较理想的生态农业模式。     

连续炭基肥替代化肥对菜园土壤性质和细菌群落结构的影响

为了解生物炭基肥替代化肥减量施用的田间长期效应,利用定位试验研究连续5 a炭基肥替代化肥对蔬菜产量、土壤理化性质和细菌群落结构的影响。结果表明,连续5 a实施炭基有机肥替代化肥,土壤p H提高了0.13～0.25,土壤有机质、碱解氮和有效磷含量也分别提高了2.1%～62.2%、5.8%～86.0%和0.4%～103.1%,炭基肥替代化肥处理的荠菜(Capsella bursapastoris)产量提高了4.0%～14.8%,但75%替代处理较50%替代处理有所降低。炭基肥替代化肥处理的土壤菌群Sobs、Shannon、Ace和Chao指数均高于单施化肥处理,且均以75%替代处理最高。炭基肥替代化肥显著降低了土壤中硝化菌属(Nitrolancea)、拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)等的丰度,增加了纤维素降解菌菌群(Planifilum、Saccharomonospora)的丰度。芽单胞菌属、Ilumatobacteraceae、Methyloligellaceae等的丰度与土壤全氮、全磷、有机质间具有显著的相关性。可见,连续炭基肥替代化肥...     

不同品种水稻秸秆的理化特性及酶解产糖的研究

本研究以不同品种水稻秸秆为原料,测定分析了三大主要组分纤维素、半纤维素和木质素含量及理化特性的差异,并分析对比了经碱预处理后酶解及直接酶解的产糖率差异。利用X-射线衍射仪测定分析了结晶度和晶粒尺寸的异同,红外光谱仪定性评估了特定基团的差异,扫描电镜观察分析了表面形态结构的差异。综合考虑理化特性和酶解产糖率结果,与a(常规水稻黄华占)相比,5种不同品种的超级杂交水稻秸秆中,b(杂交水稻Y两优1)、c(杂交水稻隆两优2010)和f(杂交水稻Y两优143)三个品种的秸秆材料比较适合作为酶解产糖的原材料。     

林火干扰对油松针叶林物种多样性与土壤理化性质的影响

探究不同程度林火干扰对油松(Pinus tabuliformis)针叶次生林植物物种多样性特征与土壤理化性质的影响以及二者之间的关系,对灾后油松针叶次生林的可持续经营具有重要意义。采用典型样地调查法对山西省药林寺森林公园不同程度林火干扰后的油松次生林群落进行物种多样性分析,并测定土壤理化性质。结果表明：(1)在调查研究样方中共记录到维管植物38种,在不同程度林火干扰下物种种类表现为对照(CK)>重度>中度。(2)乔木层的Simpson指数、Margalef指数与灌木层的α多样性指数在重度林火干扰后与CK相比显著升高;草本层的变化规律与灌木层相反。(3)样地群落稳定性表现为：中度>CK>重度。(4)在重度林火干扰后0—10cm土层中的含水率、有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量与CK相比显著升高35.42%、102.89%、29.41%、21.67%、48.50%,10—20cm土层中的全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾含量与CK相比显著降低54.17%、28.94%、7.47%、1.74%、14.13%。(5)冗余分析结果表明：0—10cm土层中全氮、碱解氮、全磷及1...     

微胶囊叶黄素理化性质及其稳定性研究

本文研究了微胶囊叶黄素产品的理化性质及其在光、热、pH值及氧气条件下的稳定性。结果表明,微胶囊叶黄素含水率为3．0％、密度0．39g／cm^3、粒径8—10μm、溶解度90s;叶黄素经微胶囊化后可明显提高叶黄素的光稳定性和热稳定性,减弱了pH值的影响和氧气对叶黄素的氧化降解。     

不同改良剂对珊瑚砂理化性质和氮素固持的影响

高碱环境和土壤养分的匮乏严重限制了我国热带珊瑚岛土壤环境下植物的生长适应能力,因此,珊瑚砂改良对促进珊瑚岛植被恢复,维持珊瑚岛生态环境可持续健康发展具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟试验,对比了同一梯度下4种常用土壤改良材料(蛭石、珍珠岩、生物炭和钙基膨润土)对珊瑚砂理化性质、氮素淋溶以及总氮含量的影响。结果表明,与对照(CK)相比,施用生物炭使珊瑚砂pH显著降低1.4%,钙基膨润土、生物炭和蛭石能够显著提高珊瑚砂的阳离子交换量至CK的24.21、10.43和9.43倍。同时,施用生物炭、钙基膨润土和蛭石并不能降低以硝态氮形式为主的氮素淋失,但是能显著减少其他途径的氮素损失,从而达到促进珊瑚砂氮素固持的效果,3种改良剂施用下的珊瑚砂总氮损失相较于CK分别降低了40.92%、27.32%和25.09%。因此,施用生物炭、钙基膨润土和蛭石均能有效提高珊瑚砂土壤质量,对改良珊瑚砂和热带珊瑚岛植被恢复具有重要意义,其中生物炭的改良效果最为显著,是改良珊瑚砂的理想材料。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤基础呼吸及代谢熵的变化

采用空间序列代替时间序列的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地不同过程中的不同土层、根际(Rhizosphere,R)与非根际(Non-rhizosphere,S)的土壤基础呼吸(Soil basal respiration,SBR)及代谢熵(Metabolic quotient,qCO2)的变化特征以及它们与土壤理化性质的关系进行研究。结果表明：(1)不同恢复阶段SBR与qCO2存在明显差异,从裸地(Ⅰ)、草本群落(Ⅱ)、灌木群落(Ⅲ)至乔木群落阶段(Ⅳ),SBR显著增强,qCO2显著减小,反映土地质量正在逐渐恢复;(2)不同恢复阶段SBR与qCO2存在垂直变化特征,从0～20cm、20～40cm至40～60cm土层, SBR显著减弱,qCO2显著增加;(3)从Ⅱ→Ⅳ,R与S变化明显,R与S的SBR均显著增强, R/S显著减小,表现出R＞S的特点,R与S的qCO2的逐渐减小, R/S逐渐上升,也表现出R＞S的特点,因此,创造更好的土壤条件有利于该区域植被恢复。     

若尔盖高原湿地不同退化阶段的土壤细菌群落多样性

采用传统分离培养和基于16S rDNA的变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)的方法, 研究了若尔盖高原湿地不同退化阶段土壤类型(泥炭土、沼泽土、草甸土、风沙土)和土壤深度(0 cm?20 cm、20 cm?40 cm、40 cm?60 cm)中微生物的数量、细菌群落结构及其多样性。结果表明: 微生物数量总体上不仅随着土壤类型的改变而减少(泥炭土>草甸土>沼泽土>风沙土)也随着土壤深度的增加而递减(0 cm?20 cm>20 cm?4     

Soil Properties and Spatial Processes Influence Bacterial Metacommunities within a Grassland Restoration Experiment

Metacommunity theory proposes that a collection of local communities are linked by dispersal and the resulting compositions are a product of both niche‐based (species sorting) and spatial processes. Determining which of these factors is most important in different habitats can provide insight into the regulation of community assembly. To date, the metacommunity organization of heterotrophic soil bacteria is largely unknown. Spatial variation of soil bacterial communities could arise from (1) the resource heterogeneity produced by plant communities through root exudation and/or litter inputs; (2) the heterogeneity of soil environmental properties; and (3) pure spatial processes, including dispersal limitation and stochastic assembly. Understanding the relative importance of these factors for soil bacterial community structure and function could increase our ability to restore soil communities. We utilized an ongoing tallgrass prairie restoration experiment in northeastern Kansas to assess if restoring native plant communities produced changes in bacterial communities 6 years after restoration. We further examined the relative importance of the spatial heterogeneity of plant communities, soil properties, and pure spatial effects for bacterial community structure in the old‐field restoration site. We found that soil bacterial communities were not influenced by plant restoration, but rather, by the local heterogeneity of soil environmental properties (16.9% of bacterial community variation) and pure spatial effects (11.1%). This work also stresses the idea that restoring bacterial communities can take many years to accomplish due to the inherent changes that occur to the soil after cultivation and the time it takes for the re‐establishment of soil quality.     

锦鸡儿植物对盐碱地土壤理化性质和细菌群落的影响

锦鸡儿属的多种植物在干旱/半干旱区域水土保持等方面具有显著的作用效果,该研究以柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿为材料,选择宁夏银北西大滩核心试验站的盐渍化荒地为研究对象,分析了3种锦鸡儿建植1年对盐碱地土壤理化性质及土壤细菌群落的影响,以了解该类植物在盐碱地改良中的作用及生态效应。结果显示:(1)种植锦鸡儿1年能够显著降低盐碱地土壤全盐含量和pH,提高土壤全氮和全磷含量。(2)种植锦鸡儿不影响其非根际土壤细菌群落的α多样性,但小叶锦鸡儿非根际土壤细菌群落的香浓指数最低。(3)不同种锦鸡儿对盐碱地细菌群落结构的影响有所不同,小叶锦鸡儿根际/非根际细菌群落的结构分别与对照土壤以及柠条、中间锦鸡儿根际土壤存在明显差异;在属水平,包括假黄色单胞菌属、新鞘氨醇菌属及根瘤菌属在内的12个优势细菌属的相对丰度在小叶锦鸡儿非根际土壤中显著增加。(4)db-RDA分析表明,盐碱地土壤全盐、全氮及全磷含量分别解释了锦鸡儿非根际细菌群落结构变异信息的23.5%、25.4%和22.2%,3种因子累计共解释48.5%的细菌群落变异(P0.05),但这些因子对锦鸡儿根际细菌群落的变化无显著影响。研究表明,短期种植锦鸡儿属植物对盐碱地土壤理化性质具有一定改良效果,且不影响非根际土壤细菌群落的α多样性,但不同种锦鸡儿对土壤细菌群落结构的影响存在差异。     

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...     

微生物菌肥对寒地大豆根围土壤细菌群落和产量的影响

通过施用微生物菌肥研究寒地大豆根围土壤细菌多样性和群落组成,缓解因长期施用化肥和农药带来的土壤问题。以大豆合农69为研究对象,设置6个处理：施用大豆专用肥、颗粒肥、复合菌肥、减施15%化肥配施颗粒肥、减施15%化肥配施微生物复合颗粒肥和空白对照,采用高通量测序技术分析大豆荚期根围土壤细菌多样性和群落组成;采用传统统计学方法对株高、荚数、粒数和产量进行统计。门水平放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、Patescibacteria和WPS-2为优势菌门。其中减施15%化肥配施颗粒肥处理的优势菌门为变形菌门,其他几个处理的优势菌门为放线菌门;目、科和属水平Gaiellales/Other、酸杆菌目(Acidobacteriales/Other)、Frankiales/Other、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、嗜酸栖热菌属(Acidothermus)、芽单胞菌属(Gemma...     

Linking the Physicochemical Properties with the Abundance and Diversity of Rhizospheric Bacterial Population Inhabiting Paddy Soil Based on a Concerted Multivariate Analysis of PCR-DGGE and RISA

To unravel the existence of dominant bacterial population in the paddy fields of Eastern Uttar Pradesh, India and their relation to the prevailing soil physicochemistry using multivariate statistical analyses, a cumulative culture-independent 16S rRNA based Polymerase chain reaction-Denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) and a 16S-23S ribosomal intergenic spacer analysis (RISA) have been performed. Detrended correspondence analysis (DCA) and principal component analysis (PCA) biplot analyses were used to assess the relation between soil bacterial population and its physicochemistry. DCA analysis exhibited a strong dependence of bacterial existence on the soil physicochemical variables, such as organic matter, total nitrogen, inorganic nutrients, temperatures, and moisture status. Soil dehydrogenase activity (DHA) was assessed to check the metabolic activity of all soil samples which showed a range of 0.012–0.050 nmol TPF g^?1 min^?1 with significant variation (p < 0.01). Out of 96 bands excised, 45 different phylotypes were obtained using both techniques which elucidated the abundance of Cyanobacteria over other soil bacterial population. Scytonema sp., Leptolyngbya sp. and different uncultured cyanobacterial species were the major genera found. Profiling data obtained through PCR-DGGE and RISA were used in alpha diversity and rarefaction curve analysis suggested site 6 (Chandauli) as the most diversity rich site. Thus extensive dataset of weighted and unweighted variables generated through DGGE and RISA coupled with metabolic functioning of soil and multivariate analyses provided an excellent opportunity to map the soil microbial structure in paddy fields and their regulation with existing soil environment.     

不同种植年限对花椒根际土壤理化性质和微生物群落的影响

为揭示不同种植年限对花椒根际微生态系统的影响,利用磷脂脂肪酸（PLFAs）生物标记法结合土壤养分和酶活性分析,研究了种植年限1、15、30 a的花椒根际土壤的理化性质和微生物群落变化。结果显示,随着种植年限的增加,土壤pH和多酚氧化酶活性呈下降趋势,土壤速效钾和速效磷在15、30 a时显著增加。土壤微生物总PLFA、真菌、革兰氏阴性细菌（G^-）PLFA含量均随种植年限呈增加趋势,30a时达到最大,分别为401.95、88.14、118.61 μg·g^-1。革兰氏阳性细菌（G ⁺ ）和放线菌PLFA含量随种植年限呈先增后降趋势。细菌/真菌和G⁺/G^-随种植年限增加呈下降趋势,与1 a相比,30 a时分别下降34.14%、38.87%。土壤pH与总PLFA、G^-、细菌、真菌呈显著负相关,与G ⁺ /G^-呈显著正相关;多酚氧化酶活性与真菌呈显著负相关,与细菌/真菌、G ⁺ /G^-呈显著正相关。本研究表明：花椒根际理化性质、酶活性和微生物群落结构随种植年限增加发生了显著变化,根际土壤pH、速效磷、速效钾、多酚氧化酶的变化是影响土壤微生物群落与组成的主要环境因子,真菌和G^-的增加及多酚氧化酶活性的降低可能是诱导花椒根腐病发生的重要原因。     

Changes in Bacterial Community Structure and Abundance in Agricultural Soils under Varying Levels of Arsenic Contamination

Arsenic contamination from groundwater used to irrigate crops is a major issue across several agriculturally important areas of Asia. Assessing bacterial community composition in highly contaminated sites could lead to the identification of novel bioremediation strategies. In this study, the bacterial community structure and abundance are assessed in agricultural soils with varying levels of arsenic contamination at Ambagarh Chauki block, Chhattisgarh, India, based on polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) of the 16S rRNA gene and the most probable number-polymerase chain reaction (MPN-PCR). The results revealed that the bacterial communities of arsenic-contaminated soils are dominated by β-proteobacteria (36%), γ-proteobacteria (21%), δ-proteobacteria (11%), α-proteobacteria (11%), and Bacteroidetes (11%). The bacterial composition of high arsenic-contaminated soils differed significantly from that of low arsenic-contaminated soils. The Proteobacteria appeared to be more resistant to arsenic contamination, while the Bacteroidetes and Nitrospirae were more sensitive to it. The bacterial abundance determined by MPN-PCR decreased significantly as As-toxicity increased. In addition to As, other trace metals, like Pb, U, Cu, Ni, Sn, Zn and Zr, significantly ( p < 0.01) explain the changes in bacterial structural diversity in agricultural soils with different level of arsenic contamination, as determined by canonical correspondence analysis (CCA).