增温和增氮对天津滨海湿地土壤可培养细菌群落组成及多样性的影响

全球变暖和氮输入增加是全球变化的两大重要方面,对全球生态系统均有深刻的影响.为探究全球变暖和氮输入增加对天津滨海湿地不同深度土壤可培养细菌群落组成及多样性的影响,采集天津滨海湿地0-10 cm和10-20 cm的湿地原生态土壤进行模拟增温和增氮交互实验,分析不同处理间土壤理化性质指标、土壤可培养细菌数量、土壤可培养细菌群落组成和多样性的差异,应用冗余分析探究土壤细菌群落组成与土壤理化因子间的相关关系.结果表明:增温和增氮对天津滨海湿地不同深度土壤各理化性质指标有显著影响;增温使土壤可培养细菌数量增加,但对土壤可培养细菌群落多样性有负面影响;不同深度土壤的可培养细菌数量和多样性对增氮的响应有所不同,总体上0-10 cm土壤可培养细菌数量和多样性随氮输入的增加先升高再降低,10-20 cm土壤可培养细菌数量和多样性随氮输入增加而提高.揭示了滨海湿地土壤细菌群落对全球变暖和氮输入增加共同作用的响应特点,为更好保护滨海湿地土壤微生物群落,有效发挥其在滨海湿地生态系统中的功能提供了理论依据.     

增温和增氮对天津滨海湿地芦苇凋落物分解微生物群落组成和多样性的影响

为了探究全球变暖和氮输入增加对滨海湿地植物凋落物分解微生物群落的影响,在天津滨海湿地采集原状土壤和芦苇叶片凋落物,通过模拟增温和增氮实验,分析不同温度和氮输入水平条件下芦苇凋落物可培养细菌和真菌数量、群落组成和多样性的差异,并分析细菌和真菌群落组成与土壤理化因子间的相关关系.结果表明:增温处理能够使细菌数量下降,对真菌数量无显著影响.氮输入水平增加可使细菌数量下降,使真菌数量呈先上升再下降的趋势.常温处理中,细菌群落多样性随氮输入水平增加而上升,增温处理中,细菌群落多样性随氮输入水平增加而下降;增温和增氮处理均可降低真菌群落的多样性.冗余分析显示,对细菌群落组成起主导作用的土壤因子为土壤总磷含量(解释度16.40%)、亚硝态氮含量(解释度14.10%)和铵态氮含量(解释度12.70%);对真菌群落组成起主导作用的土壤因子为土壤亚硝态氮含量(解释度16.70%)和pH值(解释度12.40%).     

互花米草凋落物分解微生物的群落组成和多样性对模拟增温和增氮的响应

为了探究互花米草凋落物分解微生物群落对全球变暖和氮输入增加的响应特点,采集天津滨海湿地原生态土壤和互花米草叶片凋落物,通过模拟增温和增氮的交互实验,分析不同实验处理条件下互花米草凋落物可培养细菌和真菌的数量、群落组成和多样性的差异及土壤因子对土壤微生物群落的影响.结果显示：(1)增温使互花米草凋落物可培养细菌数量减少,真菌数量增加,细菌和真菌群落的多样性均降低.(2)中等增氮水平提高了细菌和真菌数量及群落多样性.(3)增温响应比结果表明,氮输入增加可影响增温对互花米草凋落物细菌和真菌数量及群落多样性的作用.(4)土壤有效磷含量、亚硝态氮含量和硝态氮含量对细菌群落组成有显著影响,土壤铵态氮含量、亚硝态氮含量、有效磷含量和硝态氮含量对真菌群落组成有显著影响.本研究表明,全球变暖和氮输入增加将对分解滨海湿地植物凋落物的微生物群落产生显著影响,这将改变滨海湿地中微生物驱动的物质循环模式.     

互花米草入侵对天津滨海湿地土壤可培养细菌和真菌群落组成及多样性的影响

为了探究互花米草入侵对滨海湿地土壤微生物群落组成和多样性的影响,在天津滨海湿地选取互花米草入侵程度不同的样地采集土样,分析不同样地间土壤可培养细菌和真菌数量、群落组成和多样性的差异,利用冗余分析研究细菌和真菌群落构成与土壤理化因子间的相关关系.结果表明:互花米草入侵程度对天津滨海湿地土壤可培养细菌和真菌的数量、群落组成...     

天津滨海盐碱土壤微生物生态特性研究

以天津滨海盐碱土为研究对象,测定分析了土壤pH、含盐量、有机质和微生物类群的数量特征,并初步分离鉴定了优势菌属。研究结果表明：天津滨海土壤盐碱程度呈斑块状分布,肥力水平较低;土壤微生物总量较少,变动在0.75×105~14.19×105 cfu/g之间,其中细菌占绝对优势。土壤盐害程度越高,微生物数量越少,其关系式为y=-3.759 8lnx+11.281。土壤细菌、放线菌和真菌的数量分布从大到小为轻度盐化土、中度盐化土、重度盐化土、盐土,充分反映了以盐害为主导因子的土壤环境条件的综合影响;经分离鉴定,细菌以乳杆菌属、芽孢杆菌属为主,放线菌以链霉菌属占优势,真菌以青霉属为主。耐盐细菌的发现对于进一步研究滨海盐碱土壤的微生物区系、开发盐碱地专用肥料均具有重要的理论和现实意义。     

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、...     

氮沉降对土壤微生物影响的研究进展

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一,给人类带来了巨大挑战。笔者综述了近年来氮沉降对土壤微生物的影响研究,从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方面进行总结分析。综合来看,氮沉降对土壤微生物的影响主要表现为:1土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降;2外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降,外生菌根真菌群落结构组成改变;3丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对丛枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议;4细菌群落结构组成改变,贫营养细菌丰度下降,富营养细菌丰度上升;5土壤微生物活性下降,某些功能基因丰度下降,对复杂有机碳、氮的代谢能力下降。同时,相关研究报道表明:氮沉降可以直接或通过降低土壤p H,增加微生物的碳限制,改变底物的数量和质量等途径间接对微生物生物量和群落结构产生影响。     

当归种植地土壤微生物数量及土壤酶活性的动态变化研究

通过对当归连作种植地和轮作地土壤微生物数量和几种常见土壤酶活性的测定,分析当归种植地土壤微生物数量及土壤酶活性的动态变化特征,探讨当归连作障碍发生的相关因素.用稀释平板计数法测定土壤中微生物数量,用比色法和滴定法测定土壤酶活性.结果显示采样地土壤微生物总数当归-大豆轮作地最多,当归连作地次之,荒地最少;细菌数量和放线菌数量的变化和微生物总数量的变化一致;土壤中真菌数量当归连作地最多,其次为轮作地,荒地最少.土壤过氧化氢酶和脲酶活性呈现降—增—降的变化趋势;中性磷酸酶和纤维素酶活性呈现先增后降的趋势;碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性随季节的变化逐渐降低.表明当归连作使土壤中细菌和放线菌数量减少,真菌数量增多;当归不同种植方式会影响土壤酶的活性;土壤中性磷酸酶和纤维素酶活性与土壤中微生物总数和细菌数量变化趋势相一致,而过氧化氢酶的活性则与真菌数量的变化趋势一致.     

压砂西瓜连作土壤生物学特性和理化性质变化

利用Illumina MiSeq测序和定量PCR技术测定宁夏中卫市兴仁镇压砂西瓜连作10 a的土壤微生物群落结构变化,结合土壤理化性质分析压砂西瓜连作下土壤生态系统响应.结果表明,随连作年限的增加,土壤pH、养分含量和土壤酶活性都逐渐下降,土壤容重呈增加趋势;连作导致压砂西瓜土壤细菌群落多样性和丰富度显著降低,真菌多样...     

半夏块茎提取液对土壤微生物和酶活性的影响

半夏(Pinetlia ternata (Thunb.) Brier.)是大量使用的中药材,连作障碍严重。在供试土壤中,通过试验加入不同浓度的半夏块茎提取液(Pinellia ternata tuber extracts,PTE),研究它们对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,在加入PTE的土壤中,细菌和放线菌数量比对照组降低约67. 56%和82. 00%,但真菌变化并不显著;另外,PTE还显著降低土壤微生物群落的多样性、均匀度和优势度指数,说明加入PTE恶化了土壤生态环境,使微生物数量减少,种群密度降低。由于土壤微生物是土壤酶的主要来源,土壤酶活性与土壤微生物种群结构和数量密切相关。PTE对土壤酶活性的影响表现出多样性,提高蔗糖酶活性,降低脲酶和磷酸酶活性。相关分析表明,土壤脲酶活性与细菌、放线菌的数量呈显著正相关(r=0. 977*、r=0. 969*,n=4);土壤磷酸酶活性与放线菌数量呈显著正相关(r=0. 959*,n=4)。这说明土壤酶活性表现出多样性变化,实际上反映出微生物不同种群对PTE的敏感度不一样。PTE对土壤酶活性产生的不同影响,可能妨碍土壤生物化学反应的有序进行,进而使土壤中的能量转化处于混乱状态,造成土壤功能失调。因此,在半夏生长过程中,根系分泌的化感物质可能改变土壤微生物种群结构,造成连作障碍。     

荒漠草原中间锦鸡儿灌丛的土壤微生物多样性

为了探究内蒙古荒漠草原中间锦鸡儿灌丛对土壤微生物群落的影响,采用传统培养法和分子生物学技术,比较中间锦鸡儿灌丛内外细菌、真菌和放线菌群的种群差异,并且分析土壤微生物群落与环境因子的关系.结果发现:中间锦鸡儿灌丛土壤微生物总数表现为细菌放线菌真菌;土壤微生物的数量和Shannon-Weiner指数均在表层土或次表层土中最大.这说明中间锦鸡儿灌丛土壤微生物具有明显的垂直分布异质性.灌丛内土壤微生物的数量和多样性均大于灌丛外的数值,Lysobacter、诺卡氏菌属只集中在灌丛内,这说明中间锦鸡儿灌丛能够影响土壤微生物的组成和多样性.冗余分析结果表明,土壤环境对中间锦鸡儿灌丛土壤细菌和真菌的影响较大,对放线菌没有显著影响,速效钾和硝态氮是影响土壤细菌和真菌的主要环境因素.     

极端干旱事件后湿地落干土壤微生物和酶活性研究

以极端干旱事件后的白龟山库区湿地落干土壤为研究对象,通过野外采样和室内测试分析,研究土壤微生物数量、酶活性、土壤养分特征及空间差异性.结果表明:土壤细菌、真菌、放线菌数量分别为40.83×10~6~115.78×10~6,g~(-1)、1.62×10~6~27.14×10~6,g~(-1)、0.55×10~6~1.29×10~6,g~(-1),细菌数量较高,真菌和放线菌数量较低;砂质样地的土壤微生物数量普遍低于泥质样地;土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶活性在砂质样地亦较低;土壤微生物数量指标、酶活性指标与土壤有机质含量或土壤全氮含量均呈不显著的正相关(P0.05),可能由于土壤落干时间相对较短,土壤有机质的矿质化作用尚未进行到一定程度;全磷和全钾含量较高可能对土壤酶具有一定的抑制作用.白龟山库区湿地在极端干旱事件干扰后进行保护和管理需关注土壤性质的空间异质性以及干扰的持续时间等.     

入侵植物紫茉莉根系分泌物对土壤微生态环境的影响

水培紫茉莉幼苗收集根系分泌物,用3种不同浓度的根系分泌物(低浓度LC,中浓度MC,高浓度HC)处理麦田土,测定其对土壤养分含量、酶活性和微生物群落的影响.结果表明,紫茉莉根系分泌物降低了土壤碱解N、有效P和K的含量,在高浓度处理下分别下降37.10%、46.71%和23.85%,达显著水平,而土壤有机质含量显著提高,增加了43.25%;土壤尿酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性均呈下降趋势,在中浓度处理下已达显著水平,而蛋白酶活性与此相反;随着根系分泌物浓度的提高,土壤细菌和放线菌数量表现出降—升—降的变化趋势,而土壤真菌则先升后降.紫茉莉根系分泌物改变了土壤微生物群落结构和土壤养分的供求平衡,实现自身生物量快速增长,提高竞争能力,从而实现成功入侵.     

不同类型湿地土壤周丛生物细菌群落结构特征及影响因素

为探明不同类型湿地土壤周丛生物细菌群落结构差异及主要影响因素,在上海青西地区的稻田、农用池塘、水上森林和湖泊4种湿地开展了原位培养实验,测定不同湿地土壤理化指标和周丛生物生物量,并通过高通量测序表征了周丛生物细菌群落结构特征. 结果表明：周丛生物生物量表现为水上森林>农用池塘>湖泊>稻田,细菌群落多样性则表现为稻田>水上森林和农用池塘>湖泊,且水上森林和湖泊土壤细菌群落组成较为相似. 各湿地土壤周丛生物的优势菌为伯克氏菌、假单胞菌、嗜氢菌、黄杆菌等. 土壤中较高的碳（C）、氮（N）和磷（P）含量能增加周丛生物细菌群落多样性,而较高的N和P含量则能提高周丛生物细菌群落均匀度. 土壤pH值和碱性速效磷（AP）是造成不同湿地土壤周丛生物细菌群落结构差异的主要驱动因素. 研究结果可为掌握长三角地区湿地土壤周丛生物细菌群落多样性的空间差异和主要驱动因素提供基础数据.     

加拿大一枝黄花入侵对杭州湾湿地围垦区土壤酶活性的影响

为了阐明加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)入侵对土壤养分循环产生的影响及机理,以杭州湾滨海湿地围垦区内分布的加拿大一枝黄花群落与3种土著植物群落:束尾草(Phacelurus latifolius)群落、芦苇(Phragmites australis)群落和白茅(Imperata cylindrica)群落为研究对象,研究了外来植物入侵对土壤酶活性的影响及其与土壤养分关系的影响.结果表明:加拿大一枝黄花群落0~10cm土层土壤脲酶活性显著高于束尾草、白茅和芦苇(P0.001),分别提高了91.49%、116.97%和334.88%;加拿大一枝黄花入侵也显著提高了土壤蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性(P0.01).相关性分析表明:土壤碱解氮、硝态氮和铵态氮含量和脲酶活性呈显著正相关(P0.01),土壤全磷含量与碱性磷酸酶活性呈显著正相关(P0.05),土壤全磷、碱解氮、铵态氮和全氮含量与蔗糖酶活性呈显著正相关关系(P0.05),土壤全磷、碱解氮和全氮含量都与β-淀粉酶活性呈显著的正相关关系(P0.05),土壤全磷、碱解氮、硝态氮、铵态氮、全氮和有机质含量都与β-葡萄糖苷酶活性呈显著的正相关关系(P0.05).加拿大一枝黄花入侵显著提高了部分土壤酶的活性.这些土壤酶活性的变化可能加速了土壤养分转化,有利于其进一步入侵.     

不同株龄田七根际土壤微生物和酶活性变化

为减轻田七连作障碍、防治土传性病害,本文以不同株龄的田七Panax notoginseng根际土壤为实验材料,测定其细菌、真菌、放线菌数量及其酶活性相关指标的变化。结果表明:随着田七株龄的增加,其根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量均有不同程度的减少,整体上各株龄田七植株根际土壤的细菌、真菌、放线菌数量之间差异显著,CK(未种过田七土壤)中土壤微生物数量最多,1年生土壤次之,3年生最少。从4月份至12月份:1年生田七根际土壤细菌减少23%~74%,真菌减少6%~37.5%,放线菌减少12%~66.7%;2年生田七根际土壤细菌减少18%~80.7%,真菌减少50%~60%,放线菌减少32%~79%;3年生田七根际土壤细菌减少37%~87.9%,真菌减少50%~75%,放线菌减少33%~52%。不同株龄田七根际土壤的过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶活性均随着田七株龄的增加而降低,CK中土壤酶活性最高,1年生土壤次之,3年生最低。可见,田七根际土壤微生物和酶活性受株龄影响,随着田七株龄的增加,其根际土壤的微生物数量整体减少,中性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶的酶活性均下降。     

马尾松×红锥异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的影响

探讨马尾松(Pinus massoniana)纯林改造成马尾松×红锥(Castanopsis hystrix)异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的长期生态效应,为马尾松人工林质量的精准提升提供理论依据。以60 a生的马尾松纯林和改造后的异龄混交林为对象,比较分析纯林和异龄混交林土壤微生物群落结构和功能差异,以及土壤微生物类群与土壤酶活性和土壤性质的相关性。两种林分土壤磷脂脂肪酸(PLFAs)含量均大于0.01 nmol·g-1的标记种类为27种,其中25种PLFAs标记含量均为纯林高于异龄混交林;马尾松纯林土壤微生物群落、细菌、真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的PLFAs均显著或极显著高于异龄混交林;马尾松纯林土壤微生物群落的PLFAs多样性均高于异龄混交林,其中土壤PLFAs丰富度和均匀度指数差异不显著,而香农威纳指数、Simpson指数差异显著;马尾松纯林改造为异龄混交林后,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶活性均呈现不同程度的降低,而土壤酸性磷酸酶和脲酶活性增加;相关分析表明,不同土壤微生物类群均与β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶呈正相关,与酸性磷酸酶和脲酶呈负相关;与土壤有机质、有效钾呈极显著正相关,而与土壤含水量、土壤微生物生物量氮呈显著负相关。马尾松×红锥异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的长期生态效应不明显,异龄混交林结构简单,物种多样性少,土壤有机质低,以及雨季土壤含水量过高是其土壤微生物群落多样性和土壤酶活性低于纯林的主要原因。     

杨树多代连作对土壤养分特征和生物活性的影响

以江苏丰县大沙河林场杨树多代连作人工林为对象,研究根际、非根际土壤的养分特征、酶活性及微生物数量变化,探讨多代连作对人工林地力的影响。结果表明:1杨树根际土养分含量、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)活性以及微生物(真菌、放线菌、细菌)数量均高于非根际土壤,而根际土pH和多酚氧化酶活性则低于非根际土;2土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的增强以及微生物数量的增加有利于土壤有机质的累积及多数养分元素的转化,但多酚氧化酶活性越大,养分含量越低;土壤pH的下降对多数土壤酶活性及微生物有不利影响;真菌与土壤酶活性的整体相关性要比放线菌和细菌密切;3杨树多代连作,会造成根际土壤pH相对于非根际的降低,并且逐代连作后根际土壤pH下降更多,而杨树多代连作会造成根际土壤多酚氧化酶活性逐代的升高,还会造成根际土壤中养分、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶及微生物的逐代减弱,其中有些指标甚至会低于非根际土壤。综上,在江苏丰县应避免杨树连作,可更换品种或进行树种轮栽以缓解连作对地力带来的不利影响,注重维系土壤酶活性和微生物数量水平,同时采取措施减弱土壤的酸化程度。     

峨眉山不同海拔森林土壤微生物和酶活性特征

为了更全面地认识高山土壤生态过程,在四川省峨眉山4个典型植被带分布海拔(3 010,2 433,1 575,775 m)上采集土样,测定了不同海拔土壤水温含量,微生物(细菌、真菌、放线菌)数量,微生物生物量(微生物生物量碳和氮)和土壤酶(蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶)活性。结果表明,土壤温度和含水量随海拔变化呈现有规律的变化趋势:随着海拔的升高,土壤中细菌数量呈降低的趋势,而土壤蔗糖酶和蛋白酶活性则呈增加的趋势;在1 575m海拔处,土壤真菌数量和放线菌数量显著升高(p0.05),而微生物生物量含量和过氧化氢酶活性则显著低于其他海拔处(p0.05);高海拔样地有机质含量即使处于较高水平,但受低温等环境影响仍然呈现较低的微生物数量水平,说明峨眉山高山土壤有机质含量对微生物数量的影响较小,相关性也不明显。该研究结果弥补了峨眉山土壤生态过程研究的不足,也为峨眉山土壤养分循环和植被分布格局提供了理论基础。     

微生物菌剂与植物协同修复铅污染土壤

为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,将培养重金属生物菌剂与2种富集植物联合修复铅（Pb）污染的土壤,通过微生物培养、高效液相色谱、微生物群落多样性分析等方法,开展了土壤中重金属残留、酶活性、叶绿素含量、重金属抗性菌、微生物数量和群落多样性研究。Pb污染浓度为400mg·Kg-1,分别经过联合修复30天和60天,土壤中重金属浓度分别下降了19.61%、19.48%,60天比30天吸附率分别提高了16.82%、17.83%。过氧化氢酶由对照组的5.6mg·kg-1增加到11.4mg·kg-1、15.9mg·kg-1;碱性磷酸酶的活性由45.6mg·kg-1增加到88.4mg·kg-1、93.4mg·kg-1;蔗糖酶的活性由4.2mg·kg-1增加到9.6mg·kg-1、9.9mg·kg-1;脲酶的活性由32·6mg.kg-1增加到66·3mg·kg-1、71.2mg·kg-1。叶绿素的含量分别增加9.16%、9.18%。重金属抗性菌检出数量分别减少21.31%和20.27%。细菌、真菌和放线菌的数量分别最高增加了97.68%、67.63%、210.09%。微生物群落多样性和丰度也相应增加2.7%、2.9%。检测结果表明污染土壤经过微生物菌剂与植物联系修复后,植物的光合作用增强,加快重金属的吸附和转运,提高酶活性,提升植物对重金属的耐受性,重金属抗性菌数量显著降低、细菌、真菌和放线菌的数量显著增多;生态多样性增加,阐明微生物菌剂强化修复机制,为高效治理重金属污染提供科学依据。