木霉菌拌种对小麦生长和根际真菌群落的影响

为了了解木霉菌拌种对冬小麦生长和根际土壤真菌群落的影响,选取小麦种植后180 d的根际土壤,通过高通量测序技术研究分析了4株木霉菌拌种对小麦根际土壤中的真菌群落组成的影响,通过qPCR检测了根际土壤中真菌的绝对含量。结果表明：木霉菌拌种处理后降低了小麦根际土壤中真菌群落丰度,同时发现小麦产量与小麦根际土壤真菌群落均匀度(香农指数)和丰富度(OTUs数)呈反比,而与群落的优势度(辛普森指数)呈正比;通过田间病害调查和测产,结果显示,与未拌种处理相比木霉菌拌种降低了小麦纹枯病和茎基腐病引起的白穗率,其中哈茨木霉LTR-2和QT21990防效可达60% 以上,增产7.42%和6.94%(P<0.05)。     

秸秆生物炭及秸秆对大豆生长及土壤微生物活性的影响

为了明确不同秸秆利用方式对作物生长及土壤微生物的影响,采用盆栽试验,研究秸秆直接添加和秸秆生物炭添加对大豆生长状况、根际土壤有机碳及微生物群落功能多样性的影响.结果表明:秸秆生物炭添加(MB和WB)能有效提高大豆盛花期地下生物量.秸秆直接添加(M和W)能显著增加大豆花期根际土壤有机碳的含量,玉米秸秆直接添加处理(M)下的有机碳含量最高,为21.15 mg/g.大豆成熟期,秸秆生物炭添加处理(MB和WB)下土壤有机碳含量较空白处理(CK)显著增加,玉米秸秆添加处理(M)下根际土壤有机碳含量显著高于小麦秸秆添加处理(W).不同秸秆利用方式下大豆根际土壤平均颜色变化率(AWCD)随时间延长而增加,MB和WB处理较M和W处理能显著提高成熟期大豆根际土壤AWCD值.因此,可利用秸秆生物炭添加改善大豆根际土壤微生物活性,提高土壤碳贮量.     

外来种加拿大一枝黄花与土著种芦苇根际土壤线虫群落比较

为比较外来入侵种加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)与土著种芦苇(Phragmites australis)根际土壤线虫多样性和群落结构的差异,笔者分别于2009年4月(出苗期)、9月(开花期)和12月(枯萎期)对杭州下沙加拿大一枝黄花群落及相邻芦苇群落的根际土壤线虫进行调查.结果显示:两种植物根际土壤线虫群落存在差异,并且这种差异与采样时间(植物生长阶段)有关.加拿大一枝黄花根际土壤的线虫数量、属丰富度和多样性在出苗期和开花期与芦苇根际没有显著差异,而在枯萎期则显著高于芦苇.加拿大一枝黄花根际土壤线虫营养多样性在三个生长阶段均显著高于芦苇.在出苗期和开花期加拿大一枝黄花根际植食性线虫比例明显低于芦苇根际,食真菌线虫比例则明显高于后者;在枯萎期,加拿大一枝黄花根际土壤线虫的食真菌线虫比例明显高于芦苇根际土壤,而食细菌线虫比例趋于降低.非参数多变量排序(MDS)表明,加拿大一枝黄花根际土壤线虫群落结构与芦苇在其三个生长阶段均差异明显,其中枯萎期差异最大.上述结果表明外来植物入侵在一定程度上改变了土壤线虫多样性、功能多样性和营养结构,这种改变可能导致土壤生态系统中营养源流向和路径发生变化,并促进外来植物进一步入侵.     

施肥对黄淮海平原冬小麦样地土壤线虫群落组成及多样性的影响

以土壤线虫群落组成及结构为研究对象,研究我国黄淮海平原冬小麦样地土壤线虫群落对施肥量变化的动态响应模式.实验采用随机区组设计,设置4种施肥处理,分别为N1:50 kg N·ha~(-1)·yr~(-1), N2:100 kg N·ha~(-1)·yr~(-1), N3:150 kg N·ha~(-1)·yr~(-1)及N4:300 kg N·ha~(-1)·yr~(-1).实验结果表明,随着施肥量的增加,冬小麦的生物量显著增加,但土壤pH值显著下降.土壤线虫的种群密度在冬小麦拔节期达到峰值.随着施氮量的增加,土壤线虫的数量显著增加,但群落的物种丰富度显著下降.施肥量的变化对食细菌性线虫没有影响,但显著降低了杂-捕类线虫的相对数量,N2处理显著提高了植食性线虫的相对数量,而N4处理显著降低了食真菌性线虫的相对数量.以上实验结果表明,土壤线虫群落中不同营养类群对施肥量变化的响应并不相同.随着施肥量的增加,土壤线虫群落趋向简单化.以上实验结果对于寻求我国黄淮海平原冬小麦产区最佳施肥方案及田间虫害防控具有一定指导意义.     

龙江河河岸带撑篙竹根际与非根际土壤细菌群落特征

为探究龙江河河岸带撑篙竹(Bambusa pervariabilis McClure)根际与非根际土壤细菌群落组成特征,揭示土壤细菌群落的相互作用与功能特征,以及影响细菌群落组成的环境因素,本研究开展该区域土壤理化环境因子调查,并进行土壤细菌群落高通量测序分析。结果表明,撑篙竹根际土壤pH值、氨氮(NH₄⁺-N)、硝氮(NO^-₃-N)和速效磷(Available Phosphorus, AP)均低于非根际土壤,水分含量(Moisture Content, MC)和土壤有机质(Soil Organic Matter, SOM)含量则高于非根际土壤,部分理化指标之间存在显著相关性。α多样性分析表明,撑篙竹根际土壤细菌群落丰富度较非根际土壤高,而多样性较非根际土壤低;放线菌门(Actinobacteriota, 26.93%)、变形菌门(Proteobacteria, 17.63%)、Patescibacteria(4.28%)、黏球菌门(Myxococcota, 3.25%)和蓝藻门(Cyanobact...     

重金属污染对金川矿区原生植物根际细菌群落的影响

为了探究重金属污染对矿区原生植物根际细菌群落结构的影响,选取下四分作为原生态对照样地、废渣堆和尾矿坝作为试验样地,选取碱蓬和骆驼蓬作为研究植物,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析2种植物根际与根周围土壤细菌群落结构.结果显示:2种植物根际和根周围土壤的主要优势菌门为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和酸杆菌门.尾矿坝细菌群落多样性和丰富度最高,下四分2种植物根际细菌群落多样性和丰富度均高于根周围, 3个样地骆驼蓬根际细菌群落丰富度均高于根周围.主成分分析和UPGMA聚类分析表明同种植物根际和根周围的细菌群落结果相似度较高. RDA分析和相关分析表明, Ni、综合污染指数、Cr、土壤含水量、pH、全氮和全磷是影响根际细菌群落结构的主要土壤因子.     

稻田垄作免耕对根际土壤有机碳及颗粒态有机碳的影响

以稻田免耕长期定位试验站为平台,分析不同耕作制度对稻田根际土壤有机碳(SOC)和颗粒态有机碳(POC)的影响,并与非根际土壤进行对比分析.结果表明,长期实行垄作免耕(水稻—油菜)的方式下,根际SOC和POC含量显著高于其他耕作方式,而实行水旱轮作(水稻—油菜)方式下二者含量均最低.垄作免耕(水稻—油菜)根际SOC含量高于非根际土壤,而其他耕作处理均为根际低于非根际土壤.另外,垄作免耕(水稻—油菜)根际土壤POC含量高于非根际土壤,差异达极显著水平(p＜0.01);常规平作(水稻—冬水田)也为根际大于非根际土壤,但差异不显著;其余耕作处理根际土壤POC含量均表现为非根际大于根际土壤,且差异均不显著(p＞0.05).垄作免耕(水稻—冬水田)和垄作免耕(水稻—油菜)SOC和POC含量间存在显著相关性,表明免耕方式有利于土壤有机碳和颗粒有机碳的保护和稳定.     

低含量Pb对Cd处理下冬小麦幼苗根际微生物群落的影响*

采用Biolog Eco微生物分析法,分析了土壤盆栽试验条件下低于国家"土壤环境质量标准"规定的Ⅱ类土壤环境基准值每kg干土350 mg(土壤pH>7.5)的Pb对Cd处理下冬小麦幼苗根际土壤微生物群落的影响特征.结果表明:土壤Pb含量低于国家土壤环境基准值时,会显著影响Cd对冬小麦幼苗根际土壤微生物碳源利用率、代谢功能多样性指数及群落结构的影响特征,主要表现为土壤低含量Pb增强了Cd对微生物利用不同碳源能力的抑制效应,同时亦加强了Cd对微生物代谢功能多样性指数的影响特征;冬小麦幼苗根际土壤微生物代谢功能多样性指数与根系分泌物酚酸和简单糖类之间的相关性特征在低含量Pb-Cd处理与Cd处理之间明显不同,且相关方向和显著性水平均发生了明显变化.     

根系分泌物在有机氯农药残留降解过程中的作用

为了探讨根系分泌物在植物修复持久性有机污染物过程中的作用,借助盆栽模拟实验,研究了苏丹草(Sorghum sudanense)的根系分泌物对土壤中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)残留的降解效应以及对根际微生物群落结构的影响.结果显示,供试质量比(0~336.48 mg·kg~(-1))范围内,根系分泌物促进了"根际"土壤(TR_2)中OCPs的去除.添加30 mL总有机碳质量浓度为246 mg·L~(-1)根系分泌物浓缩液修复平衡20 d后,"根际"土壤(TR_2)中OCPs去除率高达79.21%(69.23%~86.49%),比对照组(CK)高出36.43%,比微生物活性被抑制的TR_1组高出52.28%;相同污染水平下,"根际"土壤(TR_2)中土壤微生物碳也明显高于CK、TR_1组.实验期间,细菌的磷脂脂肪酸在OCPs污染土壤中占主导地位,其次为真菌,它们的群落动态与OCPs降解速率的变化趋势相一致.说明OCPs降解过程中,根系分泌物通过改变根际土壤中细菌、真菌的种群数量及其群落结构所营造的根际微生态环境,是促进OCPs降解的关键因素.     

中国北方半干旱草原土壤线虫群落多样性调查

2013年8月对位于内蒙古多伦县境内的中国科学院草原生态恢复实验站土壤进行取样,定量分析土壤线虫群落的种群密度及物种丰富度,并对其多样性及营养类群进行进一步分析.结果表明,该群落共包括线虫46属,其中优势属有小杆属、丽突属、拟丽突属、鹿角唇属、滑刃属、垫刃属及真矛属.群落中以食细菌类线虫种群密度最大(45%),较小的食真菌性线虫与食细菌性线虫比(F/B)(0.5)及群落通路指数(CI)(28.11)说明该地区的能量分解通路以细菌分解为主.线虫种群密度与土壤理化性质的相关分析结果表明,线虫喜好生活在偏酸性土壤中,群落结构主要受土壤酸碱度的影响.同时,实验结果表明土壤养分含量及水分是限制土壤线虫种群密度的重要环境因子.     

转基因小黑杨根际土壤微生物群落特征研究

【目的】根际土壤细菌及真菌群落组成不仅受植物种类及植物生长时期等影响,外源基因的导入也可改变根际微生物群落组成。通过基因工程技术获得的转betA或转TaLEA基因小黑杨(populus simonii x p.nigra)能够提高甜菜碱或晚期胚胎富集蛋白的含量,进而增强转基因植物的抗旱耐盐性,PsnWRKY70是胁迫应答信号转导网络中的负调控因子,WRKY70干扰表达小黑杨的耐盐性显著高于对照株系。在明确了转betA、转TaLEA、转WRKY70小黑杨抗旱耐盐性的同时,开展转基因小黑杨根际土壤细菌、真菌群落组成分析,为其环境生态安全性评价提供参考。【方法】以2年生转TaLEA、betA、WRKY70基因小黑杨及对照野生型(WT)小黑杨根际土壤为试材,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对根际土壤微生物进行16S rRNA和ITS测序分析,对根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性变化、结构差异性、群落组成进行分析,了解转基因活动对小黑杨根际土壤微生物组成的影响。【结果】Alpha多样性分析显示,针对根际细菌群落组成,转betA小黑杨的Simpson指数显著低于WT小黑杨,而转WR...     

甘肃岷县当归连作种植区土壤细菌群落结构分析

为揭示当归连作土壤细菌群落结构及其功能特征,文中以甘肃岷县闾井镇当归种植区不同连作年限的根际土壤为研究对象,以周边休耕多年的土壤为对照.分析细菌群落结构,土壤理化性质与细菌群落结构的关系,并预测当归土壤细菌群落的基因功能特征.结果表明,当归连作根际土壤细菌群落的多样性指数均高于休耕地土壤,随连作年限的增加根际土壤的细菌群落多样性指数呈先降低后增加的趋势.放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)是当归根际土壤和休耕地土壤细菌群落的主要优势菌门.当归根际土壤放线菌门的相对丰度低于休耕地土壤,酸杆菌门的相对丰度高于休耕地土壤.随连作年限的增加,当归根际土壤放线菌门的相对丰度下降,酸杆菌门的相对丰度增加.冗余分析(CRDA)表明,土壤p H、电导率、全氮含量是影响当归土壤细菌优势菌门的主要因素.土壤p H、速效磷和全氮含量是影响当归土壤细菌优势菌属的主要因素;PICRUSt2功能预测显示,共获得6个一级功能层、47个二级功能层和384个三级功能...     

域控火烧对土壤线虫群落组成及结构的影响

野火及各种人为原因导致的火烧事件是生物圈常见的扰动方式,可通过多种途径影响土壤生物群落的组成及结构.本研究采用野外控制实验方法,研究域控火烧对中国北方弃耕草地土壤理化性质及土壤线虫群落组成及结构的影响.结果显示,域控火烧显著增加了土壤线虫的多度和物种丰富度,这种正效应与土壤养分含量、土壤微生物生物量及土壤pH存在显著的正相关关系.域控火烧显著提高了群落中植食性线虫的比例,显著降低了食真菌性线虫比例.以上实验结果表明,低强度火烧可通过资源与环境两种途径间接作用于土壤线虫群落,促进群落向更丰富和更多样转变.     

基于高通量测序技术的连作杨树人工林土壤细菌多样性研究

土壤细菌在土壤微生物中占有重要地位,在土壤环境中具有十分重要的生态功能。为了了解杨树人工林根际和非根际土壤的细菌群落结构,明确连作对杨树土壤细菌多样性的影响,采用454焦磷酸测序技术对连作杨树人工林根际土壤和非根际土壤细菌群落多样性进行分析。结果表明,根际土壤共得到了3 036个OTU,非根际土壤共得到了3 051个OTU,两组样品共同包含的OTU共有1 404个。两组土壤的共有细菌群落有12个,其中Proteobacteria、Acidobacteria、Actinobacteria为优势菌群。从丰富度指数Chao1和多样性指数Shannon角度分析,发现连作导致根际土壤和非根际土壤细菌的丰富度和多样性都有所下降,且根际土壤细菌群落的改变更为显著。     

根系分泌物对有机氯农药降解的影响效应及不同组分间影响差异

借助盆栽模拟实验,对比研究了苇状羊茅根系分泌物对土壤中OCPs总量及其主要组分的降解效应、土壤微生物群落动态(生物量碳及磷脂脂肪酸)的影响效应.结果显示:根系分泌物促进了土壤中OCPs的去除,添加根系分泌物后,土壤中OCPs的去除率(77.57%)显著高于对照组(33.49%);相同处理条件(污染水平、添加剂量)下,对HCHs、毒杀芬、HCB、艾氏剂、γ-氯丹的强化去除率普遍高于对OCPs总量的强化去除率(p0.05);对DDTs、灭蚁灵、硫丹Ⅰ、狄氏剂、环氧七氯的强化去除率普遍低于对OCPs总量的强化去除率.相同污染水平下,添加根系分泌物的污染土壤中微生物生物量碳也显著高于对照组;实验期间,细菌的磷脂脂肪酸占主导地位,其次为真菌,它们在土壤微生物群落中的动态变化与OCPs降解趋势相一致.可见,在OCPs降解过程中,根系分泌物的存在改变了根际土壤中细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而改善了对OCPs的降解效率.     

生物炭对高粱根际土壤线虫的影响

为研究不同生物炭施炭量对高粱根际土壤线虫的影响，采用高通量测序技术，对鄂尔多斯市达拉特旗昭君镇的高粱样地土壤线虫的群落组成及多样性进行分析。结果表明：该样地内的土壤线虫种类共计1门3纲7目23科33属，优势属为轮线虫属Criconemoides(PP)，适量施加生物炭会使土壤中植食类线虫相对丰度增加；适量施加生物炭与不施加生物炭的对照组相比，生物炭施炭量越高，土壤线虫群落的多样性越低；与土壤线虫群落结构相关性较大的土壤化学指标是有机质含量（OM），其次是速效氮含量（AN），速效磷含量（AP）和pH对土壤线虫群落的影响较小。     

NaCl胁迫对滨梅根际细菌群落多样性及优势菌群的影响

【目的】研究盐胁迫下耐盐植物根际微生物群落变化情况。【方法】基于温室盆栽试验,结合植株生长测定、土壤理化性质分析、PCR-DGGE图谱技术、香农多样性分析、主成分分析等方法,研究NaCl(0、2.9、8.8 g/L)溶液胁迫下,耐盐果树滨梅根际和非根际土壤细菌多样性变化情况及变化规律,以及滨梅生长及土壤理化性质变化。【结果】盐胁迫60 d后, 高浓度NaCl(8.8 g/L)溶液处理下滨梅根际土壤细菌16s rDNA序列变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱中的条带亮度、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数最高, 非根际土壤中的条带数明显减少, 条带亮度变暗, 丰富度指数最低。对DGGE谱带进行聚类分析发现, 不同谱带间具有较高的相似性(>62%), 其中根际盐处理试验组和根际对照组可聚为一类, 非根际盐处理试验组可聚为一类, 非根际对照组单独聚为一类。选择9条主要优势条带克隆测序, 其中细菌类群为变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门和放线菌门。这些优势菌中除放线菌Candidatus属外,其他均对植物生长具有促进作用。对主要优势菌的变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱进行主成分(PCA)分析发现, 非根际细菌与根际细菌在第一主成分上完全分离, 非根际细菌均聚为一类, 而根际细菌则按亲缘关系聚类。【结论】在耐盐果树滨梅正常生长时,一定程度的盐胁迫不但未能对根际土壤微生物群落造成伤害, 反而起到一定的促进作用, 这种促进作用体现为植株根系对有益细菌生长的保护和促进, 以及对群落多样性的维持, 而非根际土壤细菌的生长和群落多样性则受到了较为严重的伤害。     

两株解磷青霉对马尾松根际土壤的微生态效应及其促生作用

为了研究从马尾松根际土壤中筛选出的2株高效解磷真菌(瓜纳卡斯特青霉JP-NJ2和嗜松青霉JP-NJ4)对马尾松根际土壤微生物种群数量及松树生长的影响。该研究通过Biolog微平板法探究该两株解磷青霉对马尾松根际土壤微生物群落结构的影响,同时观测其对马尾松的持续促生效果,并对马尾松根际土壤产生的微生态效应进行初步分析。结果表明:冬夏两季,2种解磷真菌及其代谢产物均对土壤中微生物物种优势度及丰富度产生了显著影响; 相对于对照处理,解磷真菌处理的根际土壤中细菌数量显著提高,夏季时最高,为59.27×10⁴ cfu/g; 瓜纳卡斯特青霉JP-NJ2及嗜松青霉JP-NJ4菌悬液处理的根际土壤,夏季时物种丰富度指数分别为2.835 0与3.120 0,均低于对照处理,说明夏季时解磷青霉降低了土壤物种丰富度。两株解磷青霉接种600 d后对马尾松仍具有良好的促生作用,苗高增长率可达88.7%,地径增长率最高为53.5%。解磷青霉的施用,明显改变了根际微生物群落中细菌、真菌及放线菌数量,微生物总量也随之变化; 两株供试青霉均对马尾松具有良好的持续促生作用,其中瓜纳卡斯特青霉JP-NJ2菌悬液的促生效果最佳。     

牡丹野生种根际土壤细菌群落特征分析

【目的】植物根际微生物群落由土壤环境和根系代谢活动共同作用产生，在植物生长发育过程中发挥重要功能。解析牡丹野生种在引种地根际土壤细菌群落特征，对有效利用微生物资源和保护野生植物种质资源具有重要的理论意义，为改良牡丹野生种的土壤环境、实现优质种质资源广谱性种植奠定基础。【方法】应用MiSeq高通量测序技术对大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)、狭叶牡丹(P.potaninii)、紫牡丹(P.delavayi)、黄牡丹(P.lutea)、紫斑牡丹(P.rockii)、杨山牡丹(P.ostii)、四川牡丹(P.decomposita)、稷山牡丹(P.jishanensis)和卵叶牡丹(P.qiui)9个牡丹野生种根际土壤样品进行16S rRNA基因测序，并分析其与理化指标的相关性。【结果】高通量测序共获得606 536条序列和99个OTU聚类，隶属于24门、84纲、154目、280科和603属。Alpha多样性分析表明杨山牡丹根际微生物群落包含的物种数目最高，Beta分析发现四川牡丹、紫斑牡丹、黄牡丹、杨山牡丹、紫牡丹和大花黄牡丹根际土壤中细菌群落结构更为相似。细菌群落组成分析结果...     

鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构分析

为探究鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构,该文以鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤为研究对象,采取0～15 cm、15～30 cm及30～45 cm深度的土壤,采用Illumina HiSeq高通量测序技术,研究不同深度土壤群落结构及其影响因素.研究结果表明：不同深度土壤样品理化性质和酶活性存在显著差异,随土壤深度的增加呈降低趋势.Pearson相关分析表明鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤理化性质与土壤酶活性之间存在不同程度的相关性.高通量测序结果表明不同深度土壤细菌和真菌群落微生物丰富度及多样性未达到在统计学意义上的差异显著水平(P>0.05),土壤古菌群落微生物多样性随土壤深度的增加而增加.在苔草植被根际土壤中共检测到41个细菌门类,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和硝化螺旋菌门为优势菌门;检测到8个真菌门类,其中子囊菌门、担子菌门和罗兹菌门为优势菌门;检测到10个古菌门类,其中广古菌门、泉古菌门、奇古菌门为优势菌门.冗余分析表明：土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量是影响细菌群落的主要环境因子;土壤有机质、全氮、有效磷和碱解氮含量是影响真菌群落的主要环境因子;土壤有机质、...