鄱阳湖湿地不同土地利用方式下土壤微生物群落功能多样性

于2011年5月分别采集鄱阳湖围垦92、48a和38a的水稻田,退田还湖25a的退耕地以及自然湿地共5个样地的表层土壤,利用Biolog-ECO板技术对土壤微生物群落的单一碳源利用情况进行了测定,并结合群落指数和主成分分析(PCA)对培养72 h土壤微生物群落功能多样性变化进行了分析。结果表明:退耕地和自然湿地土壤微生物群落利用31种碳源的能力较强,来自不同围垦年限的土壤微生物群落利用碳源能力均较弱;且随围垦时间的增长,土壤微生物对碳源的利用能力呈降低的趋势。自然湿地、退耕地与围垦92、38a样地土壤之间存在显著的微生物功能多样性差异;围垦对土壤微生物代谢糖类、羧酸类、氨基酸类物质的影响最为明显。结果提示,围垦改变了湿地土壤微生物群落结构,退田还湖有助于湿地土壤微生物群落结构的恢复。     

广东内伶仃岛薇甘菊危害与生态因子的关联度分析

用灰色关联度分析对广东内伶仃岛草本群落、草灌(或灌草)丛群落和灌木林受薇甘菊危害与环境因子的关联性进行分析。结果表明薇甘菊对草本群落的危害与环境因子的关联度中主要受土壤水分和电导率的影响较大,对草灌丛群落的危害与各环境因子的关联度差异不大,但其中受土壤含水量、pH值和群落透光度的影响稍大些,对灌丛群落的危害与各环境因子的关联度差异也不大,其中受土壤有机质、群落透光度和土壤含水量的影响较大。各环境因子对不同群落受薇甘菊危害的影响由强到弱的顺序为土壤含水量>土壤pH值、有机质含量>群落透光度、土壤养分。     

生物炭对农田土壤细菌群落多样性影响的PCR-DGGE分析

为评价生物炭对农田土壤细菌群落多样性的影响,对不同施肥方式农田土壤细菌总DNA进行提取和16S rDNA特异性扩增,运用变性梯度凝胶电泳DGGE的分子生物学技术,对施肥土壤细菌群落的多样性进行表征。DGGE电泳结果表明,不同处理均可得到20条以上的电泳条带,说明水稻土土壤细菌群落较丰富。从泳道条带数量及光密度值方面对细菌群落多样性指标比较发现,施加生物炭的土壤(T2、T3、T4)细菌丰富度最高,细菌种群较多,其次为秸秆还田处理土壤(T1),而空白对照处理土壤(CK1)细菌群落丰富度最低,各处理之间的细菌种群均匀度指数差异不显著;对细菌群落的条带信息与土壤理化性质进行相关性分析得到,细菌群落的结构变化与各土壤理化性质的相关性大小依次为速效钾总有机碳有效磷全氮pH。     

纳帕海高原湿地土壤细菌群落多样性初步研究

目的对云南省纳帕海高原湿地土壤中的细菌群落结构进行初步研究,为揭示纳帕海高原湿地生态环境变化提供理论依据。方法运用Illumina Miseq高通量测序平台,对纳帕海高原湿地不同生境类型土壤的细菌群落进行宏基因组测序,检测了纳帕海高原湿地淤泥、湿地和泥炭三种土壤样本细菌群落结构的变化。结果通过对Silva 119数据库进行对比,共获得475 288条序列,可由91 069条非冗余序列代表。对细菌群落结构的分析,结果表明,纳帕海湿地淤泥、湿地和泥炭三种土壤样本的优势菌群均为Proteobacteria、Chloroflexi和Actinobacteria,但Unclassified bacteria仍占有一定比例。结论本研究首次揭示了纳帕海高原湿地土壤细菌群落的多样性,阐明了三种土壤类型中细菌群落的结构变化。     

甘肃省徽县不同退耕还林模式下土壤纤毛虫群落特征

为了解土壤纤毛虫群落对退耕还林生态恢复的响应且将其作为评价生态恢复效果的重要参数,采用"非淹没培养皿法"、活体观察法和培养直接计数法对甘肃省陇南市徽县退耕还林区3个不同退还林型样点和1个撂荒地(对照)样点的土壤纤毛虫群落特征、植被群落特征和土壤理化指标进行了研究。结果显示:共鉴定土壤纤毛虫127种,隶属于9纲18目28科47属,恢复样点的土壤纤毛虫物种数、密度和物种多样性指数均显著高于对照样点;优势类群由对照样点的肾形目(Colpodida)演替为恢复样点的散毛目(Sporadotrichida),即随着退耕还林工程的进行,纤毛虫群落趋于复杂化。相关性分析显示,土壤纤毛虫群落与地上植被关系密切,且含水量、有机质、全氮和电导率为影响土壤纤毛虫群落组成的主导因子。该结果表明,退耕还林后,植被逐渐恢复,土壤理化因子发生变化,土壤纤毛虫群落对生态环境的恢复做出了积极的响应,因此土壤纤毛虫群落特征参数可以作为评价退耕还林效果的重要指标。     

海拔变化对凤阳山针阔混交林地土壤微生物群落的影响

风阳山自然保护区是森林生态类型自然保护区,针阔混交林是保护区内的重要森林类型。为明确海拔变化对高山针阔混交林地土壤微生物群落的影响及初步影响机理,了解气候变暖后典型林分土壤微生物群落结构的变化。以黄山松在凤阳山的分布范围800—1800 m为准,选取900、1100、1300、1500、1700 m 5个海拔梯度,在每个海拔梯度的阳坡内选取排水较好、坡度较缓、长势适中的3个标准样地(20 m×20 m),于2016年8月用蛇形法于每块样地取样,用冰盒带回实验室,测定土壤理化性质及微生物群落。采用磷脂脂肪酸(PLFA)图谱分析确定土壤微生物群落组成及其丰度,同时对土壤微生物群落组成进行非度量多维标度(NMDS)排序,对土壤微生物群落组成结构进行分析。结果表明:随着海拔升高,针阔混交林样地内植物种类组成有所变化。土壤养分含量呈先升高后降低的趋势,差异性显著(P0.05);土壤微生物群落丰度之间存在显著差异,革兰氏阴性细菌丰度在高海拔处较大;土壤微生物群落组成非度量多维标度(NMDS)排序显示,随海拔升高,土壤微生物群落组成发生明显改变,可以分为三个类群,各海拔土壤微生物群落结构在两个NMDS轴上均呈现出显著差异(P0.05)。通过对土壤微生物群落丰度与土壤理化性质的冗余分析(RDA),发现土壤p H、容重、含水量、及有效磷含量对对土壤微生物群落丰度有不同程度的影响,土壤革兰氏阳性细菌、放线菌丰度与各土壤因子之间均有显著相关关系;革兰氏阴性细菌受土壤含水量及有效磷的含量影响较大;真菌丰度与土壤p H及有机碳含量之间存在相关关系;厌氧菌及16:1ω5c丰度与土壤因子间相关性较弱。海拔变化所引起的土壤理化性质的改变,是影响土壤微生物群落丰度的因素;6个微生物群落对海拔的适应程度是不同的,革兰氏阴性细菌对高海拔的低温环境适应能力较强。     

毛乌素沙地丘间低地主要植物群落土壤酶活性

为研究毛乌素沙地丘间低地主要植物群落在不同土壤环境下土壤酶活性的变化以及土壤酶活性与土壤理化因子之间的关系,本文对毛乌素沙地丘间低地的6类主要植物群落类型的14种土壤理化因子和4种土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶、转化酶)活性进行了测定,并对不同植物群落之间土壤酶活性的差异以及土壤酶活性与土壤理化因子间的相关性进行了分析。结果表明:(1)寸草苔群落和碱茅群落的过氧化氢酶活性显著高于北沙柳灌丛和芦苇群落;各群落之间脲酶活性不存在显著性差异;碱茅群落和假苇拂子茅群落的多酚氧化酶活性显著高于其他群落;北沙柳灌丛、芦苇群落和寸草苔群落的转化酶活性显著高于尖被灯心草群落。(2)4个土壤酶活性之间只有转化酶和多酚氧化酶活性呈显著负相关,而其他酶活性之间并不存在显著相关关系。(3)与过氧化氢酶活性显著相关的土壤理化因子有HCO3-、Cl-、K+、Na+、土壤全磷含量以及p H;与脲酶活性显著相关的土壤理化因子有p H;与多酚氧化酶活性显著相关的理化因子有HCO3-、Ca2+、土壤全氮、全碳、有机碳含量以及p H;与转化酶活性显著相关的理化因子有土壤容重和土壤有机碳含量。总之,毛乌素沙地丘间低地主要植物群落的土壤酶活性受到植物群落类型和土壤理化因子的共同影响。     

松嫩平原旱生芦苇群落土壤呼吸动态及影响因子

为研究松嫩平原旱生芦苇群落土壤呼吸作用的动态变化及其影响因子,于2011年5—10月采用LI-6400土壤呼吸监测系统对旱生芦苇群落土壤呼吸进行连续野外观测,并分析水热因子对土壤呼吸的影响。结果表明:芦苇群落土壤呼吸具有明显的日变化和季节变化特征;其日变化为明显的单峰曲线,土壤呼吸速率峰值出现在中午11:00—13:00;7和8月芦苇群落土壤呼吸作用最强,10月土壤呼吸作用最弱。影响旱生芦苇群落土壤呼吸的主导因子是温度,土壤呼吸与近地表空气温度以及土壤0～10、10～20、20～30cm温度均有显著相关性(P<0.01),而近地表空气温度和土壤表层温度对土壤呼吸的影响最大。在5—10月芦苇群落土壤呼吸温度敏感性Q10值为1.2～1.65,变异系数为15.4%。土壤含水量和近地表空气相对湿度不是影响该地区芦苇群落土壤呼吸的主要因素。     

北京松山四种大型土壤动物群落组成和结构

对北京松山 4种生态系统中大型土壤动物群落的组成、垂直结构、多样性及相似性进行了比较研究。全部调查共获大型土壤动物 4门 8纲 2 3目 6 5科 ,其中以蚁科、隐翅甲科、地蜈蚣科、长头地蜈蚣科、石蜈蚣科和正蚓科最为重要。 4个土壤动物群落中 ,类群数和个体数的变化趋势均为 :山顶草甸群落 ( D) >落叶阔叶林群落 ( C) >人工油松林群落 ( A) >天然油松林群落 ( B) ,这一数量差异突出表现在群落 D中各个土层的高丰富性以及群落 B表层的贫乏和 层土壤动物的急剧减少。不同群落中狭布类群的多寡也存在明显差异 ,群落 B远较其他群落为少。 4个群落的 Shannon-Weiner多样性指数 ( H′)的相对大小为 :群落 C >群落 D >群落 B >群落 A,与群落均匀度的变化显著相关 ( p <0 .0 5 )而与丰富度关系不密切。Jaccard系数、Gower系数和 Piankaα指数的分析结果表明 ,4个群落的组成具有很高的异质性 ;其中群落 A与群落 B的相似性最高 ,群落 A与群落 D的相似性最低。进一步比较了包括松山在内的国内不同温度带 1 1个山地林区大型土壤动物群落的组成特征 ,对大型土壤动物群落组成的纬向变化趋势进行了初步分析。最后 ,在对土壤动物群落的特征以及 H′指数和廖崇惠等的 DG指数进行分析讨论的基础上 ,提出了一个新的群落     

吉林省中西部平原区土壤螨类群落结构特征

对吉林省中西部平原区进行土壤螨类群落调查,了解该区土壤螨类群落组成、分布及土地利用差异对土壤螨类群落结构的影响。共捕获土壤螨类96属16443只。研究结果显示:土壤螨类群落组成各类群空间分布的广狭与个体数量的多寡在吉林省中西部平原区未呈现出明显的一致性;中部平原区与西部平原区土壤螨类群落组成存在明显差异,气候和土壤差异是主导因素;不同土地利用类型生境螨类群落特征存在一定的差异,农业生产活动减少了土壤螨类类群数和个体密度,使螨类在土壤剖面不同土层间分布更加均匀;同时农业活动也减少了螨类的群落多样性。MGP分析能够反映人类干扰对甲螨群落结构的影响,其中MGPⅠ分析对不同土地利用条件下甲螨群落结构的季节变动更敏感。MI指数显示,农田和居民点的农业生产活动增加了中气门螨类r-选择类群的数量[动物学报51(3):401-412,2005]。     

基于高通量测序技术的不同年代公园绿地土壤细菌多样性

【背景】细菌多样性对绿地土壤生态功能有重要作用,但不同年代公园绿地土壤的细菌多样性尚未见相关报道。【目的】研究北京市不同年代公园绿地土壤细菌多样性和群落结构特征。【方法】利用IlluminaMiSeq测序技术,分别对北京市代表性古典公园和现代公园绿地土壤细菌群落多样性进行分析。【结果】北京市公园绿地土壤细菌群落共划分为45个已知的菌门,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和放线菌门为优势细菌群。土壤细菌群落α多样性分析结果表明,古典公园和现代公园的土壤细菌多样性存在差异,表现为古典公园的丰富度和多样性都高于现代公园。此外,土壤细菌群落相似性分析和主坐标分析都表明古典公园和现代公园的土壤细菌群落结构存在显著差异。冗余分析表明,对土壤微生物群落结构产生显著影响的环境因子分别为土壤含水量、有机质和全氮,其它土壤环境因子无统计学意义。首次引入公园年代作为影响因子进行冗余分析的研究结果表明,公园年代为影响公园细菌群落多样性的重要因子。【结论】不同年代公园绿地土壤细菌群落结构和物种多样性具有显著差异,随着公园年代的增加,土壤肥力和微生物多样性增加,绿地生态系统更稳定,可通过制定不同的绿地管理措施改变公园绿地土壤环境,进而优化土壤细菌群落结构,促进土壤碳氮养分循环,提高土壤肥力。     

长春市不同土地利用生境土壤螨类群落结构特征

2003年7月和9月对长春市郊区天然次生林、农田、防护林和市区公园绿地等典型土地利用生境进行土壤螨类调查,Tullgren法提取土壤螨类,应用个体密度、类群数量、群落多样性、丰富度和均匀度、甲螨群落MGP分析和捕食性螨类MI等指数,研究土壤螨类的群落生态结构特征,了解土地利用差异对土壤螨类群落结构的影响。研究区共捕获土壤螨类3亚目92属8703只,其中隐气门亚目（Cryptostigmata）54属5091只,前气门亚目（Prostigmata）17属1582只,中气门亚目21属2030只。研究结果表明：长春市土地利用差异对土壤螨类群落结构特征影响明显,其中地表凋落物的移除和耕作活动是影响螨类群落结构的主要因素,地表凋落物的移除显著减少螨类群落的类群数、个体密度、群落多样性和丰富度,耕作活动促进螨类个体向土壤剖面下层移动,而地表植物群落类型对土壤螨类群落生态结构特征影响差异不显著。     

环境选择和扩散限制驱动温带森林土壤细菌群落的构建

环境选择和扩散限制是生态系统中生物群落构建的两个基本过程,而两者相对作用的大小因研究尺度、群落属性和类型等有所不同.目前对温带亚高山森林土壤微生物群落构建的驱动因子和机制尚缺乏了解.本文利用PCR-DGGE技术研究庞泉沟自然保护区内5种典型森林包括华北落叶松林、青杄林、白杄林、油松林以及桦树林的6个森林土壤细菌群落(Lp MC1、Lp MC2、Pw MC、Pm MC、Pt MC、BMC)的结构特征及其影响因素,分析细菌群落结构与环境因子的相关性,以及土壤因子、植被和空间因素对细菌群落结构的影响.结果表明:研究区各样地土壤细菌群落的结构和生物多样性具有显著差异,低海拔落叶松和油松土壤细菌群落多样性较高(20条带),白杄林土壤细菌群落(13条带)多样性最低,高海拔落叶松土壤细菌群落多样性最高;土壤环境因子,如pH、土壤含水量、总碳、总氮、土壤有机质、速效磷以及土壤酶活性与土壤细菌群落多样性和结构显著相关;样地土壤细菌群落的beta多样性与群落的空间距离呈显著相关,表明扩散限制对群落结构具有一定的影响;方差分解分析结果显示,6个样地细菌群落结构的驱动因素大小依次为土壤因子(0.27)、空间因素(0.19)和植被(0.15);将区域土壤微生物作为"源群落",微宇宙试验结果显示,土壤因子是细菌群落结构形成的主要驱动力(0.35),同时源群落丰富的物种多样性对微宇宙土壤细菌群落结构具有显著影响.总之,在局域尺度下,环境选择对温带森林土壤细菌群落结构动态和多样性发挥主导作用,地理距离对群落结构具有显著影响,即确定性过程和随机过程共同决定局域森林土壤细菌群落结构,前者占主导地位.对于土壤细菌群落而言,扩散群落的组成和结构受到源群落的多样性特征和环境因子的双重影响.     

长春市不同土地利用生境的土壤线虫群落结构特征

2003年7和9月对长春市郊区天然次生林、农田、防护林和市区公园绿地等典型土地利用生境进行了土壤线虫调查,共捕获土壤线虫2纲7目20科27属7 273只,优势属为Aphelenchus、Tylenchus和Pratylenchus,占总捕获个体数量的61.58%.用Baermann法提取土壤线虫个体,应用个体密度、属数量、群落多样性、丰富度、均匀度和功能类群结构等指数,研究了土壤线虫的群落结构特征及人类活动对土壤线虫群落结构的影响.结果表明,长春市土地利用差异对线虫群落结构特征影响明显,地表凋落物的移除和耕作活动是影响线虫群落结构特征的主要因素.地表凋落物的移除将显著减少线虫群落的个体密度和群落多样性;耕作活动影响线虫个体密度在土壤剖面的垂直分布特征.生境间地表植物群落类型对土壤线虫群落生态结构特征的影响差异不显著.     

四川中亚热带扁刺栲-华木荷群系不同演替阶段土壤含水率的研究

采用定位观测和方差分析的方法,对灌木以及10、40和200年生的扁刺栲—华木荷群落的土壤绝对含水率的时空特征进行了研究、结果表明,除10年生栲木荷群落外,群落土壤含水率与土壤深度的关系极显著;不同年龄段的栲木荷林地土壤含水率与季节的关系不显著;除10余年生的栲木荷群落外,群落土壤含水率与坡向的关系不显著;土壤含水率与演替阶段的关系极显著;栲木荷群落发育10和40年后,其土壤涵养功能分别恢复到原始林的73％和85?;不同演替阶段的群落土壤含水率在时空结构上具有明显的波动性与混纯性．     

大兴安岭火烧迹地恢复初期土壤微生物群落特征

对大兴安岭兴安落叶松2003年重度和中度火烧迹地以及未过火样地的土壤微生物群落进行了考察,旨在揭示火烧迹地恢复初期土壤微生物群落变化特征。研究结果表明火烧迹地土壤养分(全氮、全碳、土壤有机质、有效氮)和土壤水分与未过火对照样地存在显著差异;火烧迹地土壤微生物量碳氮、微生物代谢活性以及碳源利用能力均显著高于对照样地;但火烧迹地与对照样地土壤微生物群落结构指标土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)以及多样性指数没有显著差异。相关分析结果表明:土壤微生物量、代谢活性和碳源利用能力与土壤养分指标(全碳、全氮、速效氮、有机质)和土壤水分含量有显著相关性。主成分分析的结果表明火烧与否是火烧样地与对照样地土壤微生物对碳源利用能力差异的原因。所有样地土壤微生物群落真菌比例较高,可能与该地区土壤酸碱度有关(pH=4.12—4.68)。经过6a的恢复,重度和中度火烧迹地的土壤养分和水分、土壤微生物群落的生长、代谢、以及群落多样性仍存在差异,但均不显著,表明此时火烧程度对土壤微生物群落的影响已很微弱。     

土壤因子对次生森林群落演替的影响

采用聚类分析、主分量分析和回归分析对紫金山次生森林群落的系列群落,演替途径和学业速率进行了研究,紫金山次生森林群落目前的演替趋势为马尾松群落－马尾松、落叶阔叶树嫩落－落叶阔叶树、马尾权群落－落叶阔叶树群落,但在不同的土壤条件下,阔叶树的侵入、生长状况不同,群落具体的发展途径和速度有差异。制约森林演蝗主要土壤因子为土壤 不分和土壤厚度,它们通过对马尾松、枫香、黄檀、栓皮栎等主要树种显著度,对树种竞争     

内蒙古典型草原不同恢复演替阶段植物养分化学计量学

对内蒙古典型草原不同恢复演替阶段群落土壤养分动态及空间格局、植物养分及其化学计量比时空动态、植物与土壤养分相关性等进行了分析, 以揭示放牧干扰对植物的养分及其化学计量比影响。结果表明: 土壤各养分含量表现为恢复群落略高于严重退化群落, 土壤全氮(STN)/土壤全磷(STP)恢复群落高于严重退化群落, 土壤有机质(SOC)/STN恢复群落低于严重退化群落; 大多数植物叶片C含量在恢复群落最高, 严重退化群落最低, 与恢复演替时间呈正相关, 而植物的全氮(TN)和全磷(TP)含量则是严重退化群落最高, 恢复群落最低, 与退化程度呈正相关, 且TP含量的变幅明显高于TN含量; 植物叶的N:P和C:N表现为严重退化群落最低, 与退化程度呈负相关; 严重退化群落植物相对于P而言, 总体上表现为缺N; 而恢复群落相对于N而言, 更为缺P, 或同时缺N和P; 群落优势种化学计量学特征对群落演替方向有一定的指示作用。     

南水北调工程对湖泊湿地土壤呼吸速率及碳排放的影响研究

【摘要】湿地是地球三大生态系统之一, 其碳汇功能对应对全球气候变化具有举足轻重的作用。为了阐明湖泊湿地土地利用变化条件下不同植物群落土壤呼吸速率变化及其与相关环境因子的关系, 运用LI-8100A开路式土壤碳通量测量系统, 测定了东平湖湿地典型植物群落(香蒲、芦苇、杨树林)以及应季作物的春季、夏季土壤呼吸速率, 并对大气温度、大气相对湿度、光照强度、土壤温度以及土壤水分等环境因子进行了监测。结果表明:东平湖湿地不同植物群落春夏土壤呼吸速率有明显不同, 夏季呼吸速率高于春季; 不同群落之间土壤呼吸速率也有较大差异, 应季作物土壤呼吸速率均值最大, 其次是香蒲群落和芦苇群落, 杨树林群落最小。从整体看, 南水北调东线工程的实施, 扩大了芦苇、香蒲群落和杨树林群落的面积, 减少了农作物的面积, 对减少碳排放起到了积极作用。为增强湖泊湿地的碳汇功能, 减少温室气体的排放, 应进一步增加湿地植物中木本植物的面积, 减少农作物种植面积; 不同土层温度对不同群落土壤呼吸速率的影响不同, 香蒲群落土壤呼吸速率与0-5 cm土层温度呈正相关, 芦苇群落土壤呼吸速率与0-5 cm, 5-10 cm土层温度呈正相关, 杨树林群落土壤呼吸速率与0-5 cm, 20-25 cm土层温度呈正相关关系。     

腾格里沙漠东南缘不同植被类型土壤种子库多样性

为探究荒漠地区不同植被类型土壤种子库动态与分布规律,揭示不同植被类型群落的植被演替趋势与多样性特征,以腾格里沙漠东南缘胡杨群落、柠条群落、赖草群落和沙蓬群落为对象,采集0～2、2～5、5～10、10～20 cm土层土样,研究土壤种子库特征及其与地上植被的关系。结果表明: 4个植被类型的土壤种子库中共发现13种植物,隶属于3科12属,1、2年生草本植物种子占多数,藜科植物较多;土壤种子库密度较低,呈现柠条群落＞赖草群落＞胡杨群落＞沙蓬群落;种子库密度和植物种类整体随土壤剖面的加深而降低;综合Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数和Patrick丰富度指数进行分析,土壤种子库物种多样性呈现胡杨群落＞赖草群落＞柠条群落＞沙蓬群落,柠条群落土壤种子库与地上植被相似性系数最高,沙蓬群落次之,胡杨群落和赖草群落最低。总体上,以胡杨群落为代表的乔木林较为稳定,以沙蓬群落为代表的沙地生态系统最为脆弱。