根际微生物影响因素及其与植物互作研究进展

植物根际是植物与土壤互作的界面,定殖的微生物群落结构复杂,功能多样.植物在所有生长阶段均通过根际与土壤及其微生物进行复杂互作,环境与植物根际分泌物在很大程度上驱动根际微生物群落的变化.根际微生物与植物互作产生的复杂生态效应是土壤生态学研究的热点.综述了根际微生物群落的主要驱动因素,阐明了根际微生物增强植物营养吸收、抗病性、抗逆性的主要机制以及挥发性有机物介导的互作相关研究,以期明确根际微生物群落组装以及植物-根际微生物互作机制及其生态效应,为农林业生产及生态文明建设提供参考.     

湿地水葱根际、根内细菌群落结构及其驱动因素

根际和根内微生物群落对植物的属性和功能具有重要的影响。湿地植物与微生物协同作用,驱动湿地生态系统的物质循环过程,去除污染物,净化水体。本研究运用高通量测序对不同污染梯度下水葱（Scirpus validus）根际、根内细菌群落的结构和多样性进行了分析,研究了环境因子对植物微生物组多样性的影响。结果表明：水葱根际和根内细菌群落在门水平上的组成相似性达69.23%,主要由厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）等组成。根际与根内细菌群落的优势属组成差异性达76.92%。根内的优势属主要为微小杆菌属（Exiguobacterium）、红球菌属（Rhodococcus）、硫杆菌属（Thiobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）以及norank＿f Steroidobacteraceae属。db-RDA分析结果表明,环境因子对根际细菌多样性的影响较大,总解释率达51.93%,而对根内细菌多样性影响较小,总解释率为39.99%。pH、NO₃^-、NH₄     

棉花根际促生细菌的分离筛选

经多点取样,从棉花根际土样中分离出根际细菌306株,通过离体拮抗试验和小麦促生试验筛选出具有抗病作用和促生效果的根际促生细菌2株,在平板上菌株对供试病原菌均具有明显的抑制效果,抑菌圈直径达7.9-17.0mm.同时通过盆栽试验,所筛选菌株对小麦的株高及生物量有明显促生作用.     

具有ACC脱氨酶活性的绞股蓝根际细菌的分离鉴定及其促生作用

为了筛选含ACC脱氨酶的根际促生细菌,以1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为唯一氮源,从绞股蓝根际土壤中富集和分离ACC脱氨酶阳性细菌,利用α-丁酮酸测定法和CAS平板法分别检测其ACC脱氨酶活性和产嗜铁素能力,利用菌液培养接种法检测细菌的促生作用,最后通过生理生化试验和16SrRNA基因序列分析对所筛选的菌株进行鉴定.经富集筛选法从绞股蓝根际土壤中分离出9株ACC脱氨酶阳性细菌,它们均具有不同程度的ACC脱氨酶活性,其中3株细菌能产生嗜铁素.促生试验结果表明,7株ACC脱氨酶活性细菌对水稻幼苗根系的生长发育表现出不同程度的促生作用,其中菌株JDG127的促生作用最明显,与对照组相比,水稻幼苗的根长和根鲜重增长了约1.6倍.鉴定结果表明,9株细菌中1株属于单胞菌属(Stenotrophomonas),1株属于类芽胞杆菌属(Paenibacillus),1株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株属于肠杆菌属(Enterobacter),4株属于不动杆菌属(Acinetobacter),与ACC脱氨酶相比,铁载体对根际细菌的促生作用更明显.     

黄土高原沙棘根际氢氧化细菌的分离与种属分布

目的研究陕西黄土高原沙棘(Hippophae rhamnoides)根际氢氧化细菌种属分布。方法利用持续通H2的气体循环培养体系分离纯化细菌。通过TTC(2,3,5-氯化三苯基四氮唑)试验和氧化H2能力测定筛选含有氢化酶的菌株。根据其培养特征、形态特征和生理生化特征进行菌株鉴定。用16S rRNA基因序列分析法对氧化氢能力最强的优势菌株构建系统发育树。结果筛选出6株菌初步确定为氢氧化细菌,并划分为4个属:芽孢杆菌属(Bacillus)、气单胞菌属(Aeromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和微球菌属(Micrococcus)。其中菌株FS2的16S rRNA基因序列(Gen-Bank登录号为GU084156)与芽孢杆菌属相似性为99%,在系统发育树上位于同一分支,因此将菌株FS2归为芽孢杆菌属(Bacillus)。结论说明氢氧化细菌在自然界分布广泛,并为分析氢氧化细菌的种群结构特征提供基础材料。     

固氮细菌─植物根际联合固氮作用的研究进展

固氮细菌与植物根际的联合固氮作用是目前研究的热点之一．本文在查阅和整理大量资料的基础上,对目前国内外此项研究的情况作了一个简单的概括．介绍了联合固氮作用的测定方法：分析了联合固氮作用的影响因素;并着重介绍了几种联合固氮体系（包括宿主与固氮菌两个方面）．本文还注意到联合固氮作用的研究已不限于禾本科植物,木本科植物的根际联合固氮作用也已被发现．     

环境因子对互花米草定居潮滩的影响分析

外来物种互花米草入侵给滨海湿地生态系统带来一系列生态危害.为了探究潮滩环境因子对互花米草入侵的影响,在上海南汇东滩选择了砂质与粉砂质两种不同类型的潮滩,由陆向海移栽互花米草根茎苗,同步监测不同样点高程、水动力、沉积物特性等环境因子及互花米草存活情况.通过冗余分析(Redundancy Analysis,RDA),研究影响互花米草根茎苗定植的主导环境因子.结果表明:(1)临界剪切应力、中值粒径、高程和最大流速对互花米草根茎苗定植有主导作用(P0.05).(2)当潮滩类型不同时,影响互花米草根茎苗定植的主要环境因子也有所不同,具体表现为在北部砂质潮滩上,高程和中值粒径是影响互花米草定植的主导因素(P0.05),高程越高、中值粒径越小,互花米草根茎苗的存活率越高;在南部粉砂质潮滩上,临界剪切应力是互花米草根茎苗定植的主导因素(P0.05),并与互花米草根茎苗定植存在正相关关系.上述结果对互花米草入侵的机理研究与防控管理具有理论价值与指导意义.     

施肥对中龄马尾松根际环境的影响

通过对12年生马尾松人工林进行不同肥种及肥量的施肥试验,研究马尾松林木根际土壤环境对不同元素的响应特征.表明根际土壤营养元素含量增加而pH值下降,土壤酶活性中根际土壤中蔗糖酶、淀粉酶、脲酶及碱性磷酸酶活性高于非根际土壤,而过氧化氢酶及多酚氧化酶活性则正好相反,根际土酶活性较低.经分析,施肥对土壤养分含量和土壤酶活性的影...     

绿豆立枯病根际生防细菌的筛选

采用对峙法分别在马铃薯葡萄糖琼脂,胰酶大豆琼脂和麦芽酵母葡萄糖琼脂3种培养基上测定了从绿豆根际分离的62株细菌对于绿豆立枯病菌(Rhizoctonia solani)的拮抗作用,筛选出2株具有较强拮抗作用,即05-33和05-49.室内盆栽实验结果表明,其防治效果分别为76.1%和71.8%,均优于多菌灵拌种的防治效果.利用形态学和生理生化方法对菌株进行初步鉴定的结果是, 05-33属于芽孢杆菌(Bacillus sp),05-49属于假单孢菌(Pseudomonas sp).     

大米草和互花米草种植功效的利弊

论述了大米草和互花米草的基本特性、用途、正负效应,以及在中国的引种历程、争论焦点等,澄清了有关文献对大米草和互花米草的误导讹传,为科学利用这两种植物和抑制其可能带来的危害提供了参考依据。     

用大米草和互花米草创新水利工程

建议用大米草和互花米草创新水利工程,包括:促淤造陆,与海争地;消浪抗风,保滩护岸;保持水土,遏制流失;护港减淤,便利航船;降低污染,改善环境;米草水工,相互促进;舟状草滩,飘现水面。其中有些已经实现了多年,其余的则尚待试验、实施。上述设想的实现将会带来巨大的经济、社会和生态效益。     

1993-2003 年间温州沿海互花米草变迁

互花米草由于其适应性和生长速度对当地环境产生很大影响,从而成为人们关注的外来入侵植物.为了弄清温州沿海自20世纪80年代末引种以来互花米草的变化以及影响,在比较1993年、2000年和2003年的TM遥感影像的基础上,对温州滩涂互花米草进行实地调查和访问.结果显示,温州滩涂互花米草1993年总面积为3.921km2,2000年总面积为4.552km2,2003年总面积为6.361km2.龙湾等地方互花米草面积减少,是因为互花米草淤高后被开发成为海水养殖池塘.互花米草入侵、超越原生滩涂植被,并且在海堤外形成单优种群,表明互花米草很强的竞争力和扩张能力.互花米草在温州没有形成成熟的种子,依靠根茎无性繁殖.     

互花米草与盐地碱蓬群落交错带土壤因子的梯度变化特征

[目的]研究互花米草(Spartina alterniflora)入侵对土壤因子的改造作用,以及土壤因子改变对互花米草生态入侵过程的影响.[方法]以江苏沿海滩涂湿地互花米草群落与和盐地碱蓬(Suaeda salsa)群落的交错带为研究对象,从互花米草群落到盐地碱蓬群落分6个生境梯度带,对各梯度带植物生长状况及表层(0～...     

互花米草（Spartina alterniflora L.）对重金属Cd胁迫的生理响应

以盐生植物互花米草幼苗为试材,研究了其抗氧化酶体系活性（超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POX;过氧化氢酶,CAT）对不同浓度Cd胁迫的响应变化,并利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对SOD及CAT进行了同工酶分析.结果表明,抗氧化酶活性与Cd处理浓度关系密切,0.1-2.0 mmol/L Cd浓度范围内SOD活性显著增加;POX活性在Cd浓度较低时相对稳定,高浓度下降低显著;而CAT酶活性在Cd浓度较高时被诱导升高.SOD同工酶谱受到Cd胁迫的显著影响,4.0 mmol/L处理下酶活性明显降低.CAT同工酶活性呈现先降后升的变化趋势,与酶总活性的检测结果基本一致.表明互花米草对重金属Cd具有一定程度的耐受性,可以通过提高酶促过氧化体系活性来应答Cd导致的氧化胁迫;而Cd浓度超过一定阈值后（4.0 mmol/L）,互花米草即遭受较严重的不可逆损伤.     

互花米草和芦苇抗氧化系统在抵御硫胁迫过程中的响应差异

为研究互花米草对高硫环境的适应机制及其在入侵过程中的潜在意义,比较了互花米草和本土盐生植物芦苇在硫胁迫下抗氧化系统的响应差异.实验中两种植物均能在0～400mmol.L-1的Na2SO4处理下存活,其中互花米草过氧化氢（H2O2）水平在中高浓度处理下有所增加,期间超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活...     

茂兰喀斯特原生林细叶青冈树干液流环境响应特征

【目的】研究喀斯特森林细叶青冈树干流特征及其与环境因子的关系。【方法】基于热扩散技术的液流探针和Campbell自动气象站,测定了贵州茂兰地区2012年3月至2014年2月喀斯特原生细叶青冈林(Cyclobalanopsis gracilis)的树干液流和气温、降水等环境因子。分析液流速率在不同天气(晴天、阴天和雨天)、不同季节条件下的变化过程及特征,及其对环境因子的响应。【结果】整个观测期内,青冈日平均液流速率(5.78±0.19)g/(m²·s),不同天气日平均液流速率(g/(m²·s))依次为:晴天(10.35)>阴天(3.28)>雨天(3.16)。青冈日平均液流通量(3.37±0.11)kg/d,阴天和雨天日液流通量分别仅为晴天(6.03 kg/d)的31.7%和30.6%。各季节的日平均液流速率(g/(m²·s))表现为:夏季(8.28±0.38)>秋季(6.75±0.38)>春季(6.11±0.34)>冬季(1.91±0.15)。空气相对湿度(RH)与液流速率呈负相关,光照、饱和水汽压差(VPD)、气温(Ta)、土壤含水量等与液流速率呈正相关。【结论】在不同天气条件或季节,各环境因子对液流速率的影响程度不同。光照、VPD、RH、Ta是影响细叶青冈液流速率最主要的因子,土壤轻度干旱对细叶青冈液流速率没有影响。     

一个温带草原上土壤病毒和细菌多度对若干环境变化因子的响应

依托内蒙古多伦全球变化多因子实验,调查了温带草原土壤病毒和细菌的多度对长期割草、氮磷营养添加、水分增加、增温处理这几个环境变化因子的响应.发现多伦草地土壤的干土样本中病毒和细菌多度分别为2×108和2×107·g-1.割草以及氮或磷资源添加对病毒和细菌多度没有显著影响.相当于年均降水量1/3的水分增加导致细菌多度增加近58%,1.6℃左右的增温处理导致细菌多度上升31%;这二者对病毒多度没有显著影响.研究结果表明:包括湿度和温度在内的环境因子,而非资源水平,更可能是该区域土壤细菌生长的限制性因子;水分增加和升温应该可以通过增加细菌数量而对病毒产生间接的正面作用,但它们很可能同时对病毒产生了直接的负面影响(比如更高的死亡率),这些影响相互抵消.这些结果暗示病毒对气候变暖与土壤微生物响应之间的反馈关系可能有重要影响.     

渭河流域大型底栖动物多度及其影响因子研究

大型底栖动物多度对于河流生态环境评估具有重要意义,为研究渭河流域大型底栖动物多度及其影响因子以渭河干流陕西段的眉县、咸阳、草滩、临潼、华县等研究点为例,进行了生物采集、野外现场实验和室内实验等.通过对河流水质的分析,结合各研究点大型底栖动物的种类及多度,分析渭河流域环境因子对大型底栖动物多度的影响.结果表明:底栖动物在各研究点不仅个体数目不同,而且在各研究点总个体数中的比例和频度也有差异,造成这些差异的主要原因是各研究点环境因子的异质性.其中,影响底栖生物群落分布的环境因子主要有总氮、总碱度、化学需氧量、六价铬、总溶解固体、流量、水温、渗透系数等.