【目的】为表征长达３５年轮作与施肥条件下东北黑土微生物群落特征，解析长期施肥及作物对土壤微生物丰度和群落结构的影响，探讨东北黑土微生物群落变化与施肥及不同作物间的相互关系，为进一步改良耕作制度与施肥方式提供依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院长期定位试验站，选取玉米和大豆两种作物季的４个不同施肥处理：不施肥处理（ＣＫ）、有机肥处理（Ｍ）、无机肥处理（ＮＰＫ）和有机肥配施无机肥处理（ＭＮＰＫ）的耕层土壤为研究对象，处理前加字母Ｍ表示玉米季样品，加字母ｓ表示大豆季样品。借助ＩｌｌｕＭＩＮａ ＭＩｓｅｑ高通量测序平台和Ｒｅａｌ－ｔＩＭｅ ＰＣＲ技术，以１６ｓ ＲＲＮａ基因为分子标靶，研究作物与施肥方．．．

【目的】了解施肥与土壤培肥和作物真菌病害的关系,为烤烟科学施肥、保持农业生产的长期可持续发展积累资料。【方法】利用云南省烟草农业科学研究院的长期肥料定位试验,设置长期不施肥(CK)、纯施化肥(CF)和有机无机肥配施(MCF)等处理,采用常规分析方法测定磷脂脂肪酸(PLFAs)和454高通量测序技术,分别就施肥对植烟土壤有机质、养分和微生物群落结构的影响进行分析。【结果】经16年长期施肥后,MCF使土壤有机质提高19.63%,有效磷增加;CF降低土壤有机质20.56%,碱解氮和有效钾减少。施肥显著增加微生物标记性磷脂脂肪酸(PLFAs)的种类和总量,尤以MCF最为显著,说明施肥尤其是MCF显著提...

为揭示微生物群落结构特征和多样性对不同施肥的响应机制及与土壤环境因子的关系,以黄泥田水稻土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)3个处理,采用Illumina Miseq高通量测序平台对土壤细菌16S r RNA基因和真菌ITS基因进行测序,分析不同施肥对细菌、真菌群落结构和多样性的影响。结果表明,黄泥田土壤细菌的主要类群为Acidobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi、Actinobacteria和Firmicutes,而真菌主要由Ascomycota、Basidiomycota和Zygomycota构成。长期施肥导致土壤细菌和真菌群落结构及相对丰度产生显著差异。与CK相比,NPK和NPKS处理黄泥田土壤的Proteobacteria、Actinobacteria和Zygomycota相对丰度分别增加26.58%和45.84%、30.36%和55.45%、86.17%和68.08%。细菌的α多样性方面,不同处理的Shannon和Simpson指数无显著性差异,但NPK处理的Chao1和ACE指数均显著低于CK和NPKS处理。真菌α多样性指数均表现为NPK处理显著低于CK和NPKS处理。RDA分析结果表明,细菌群落结构主要受盐度、孔隙度、总氮、微生物生物量氮、有机质、微生物生物量碳和含水量的影响,而真菌群落结构的关键影响因素是含水量、孔隙度和盐度,其次为总氮、微生物生物量氮、有机质和微生物生物量碳。土壤p H对细菌和真菌的群落结构影响较小。因此,不同施肥影响细菌和真菌的群落结构组成和多样性。有机无机肥配施提高细菌和真菌的多样性,改变细菌和真菌的群落结构组成,为改良土壤质量和维持农田生态系统功能提供理论依据。

【目的】探究平衡施肥对苋菜根际土壤肥力与微生物群落结构的影响，为塑造肥沃的苋菜根际土壤微环境及构建高产优质苋菜生产技术体系提供参考依据。【方法】基于传统和高通量测序技术，分析不施肥（空白对照，CK）、缺钾施肥（NP）、缺氮施肥（PK）、缺磷施肥（NK）和平衡施肥[氮磷钾（NPK）肥施用量分别为188.0、53.0和50.0 kg/hm~(2)）]处理条件下苋菜根际的土壤肥力和微生物群落结构变化情况。【结果】施用不同配比的N、P、K肥均可明显提高苋菜根际土壤中β-葡糖苷酶、氨肽酶和磷酸酶活性；与NPK处理相比，非平衡施肥处理苋菜根际土壤的微生物生物量碳（C）、N和P含量总体上偏低；各施肥处理均有助于增加苋菜根际土壤细菌多样性和丰富度，但仅NPK处理可提高苋菜根际土壤的真菌多样性和丰富度。在细菌门分类水平，各施肥处理苋菜根际土壤优势细菌门中变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、Patescibacteria、芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、拟杆菌门（Bacteroidota）和Myxococcota细菌的丰度占比增加，放线菌门（Actinobacteriota）和绿弯菌门（Chloroflexi）细菌的丰度占比减少；在细菌属分类水平，施肥处理不仅可明显改变苋菜根际细菌属分类水平的丰度占比，还可富集一些特有的优势细菌属[（unclassified＿o＿ Saccharimonadales、norank＿ f＿LWQ8和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）]。在真菌门分类水平，子囊菌门（Ascomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和unclassified＿ k＿ Fungi是所有施肥处理根际土壤中共有的优势真菌；在真菌属分类水平，Plectosphaerella、unclassified＿ f＿ Chytridiaceae、Gibellulopsis、单胞瓶霉属（Phialemonium）、被孢霉菌属（Mortierella）、unclassified＿ k＿ Fungi和漆斑菌属（Myrothecium）真菌是不同施肥处理根际土壤中丰度占比排在前10位且CK土壤中缺失的优势真菌属。【结论】施用不同配比的N、P、K肥均有助于提高苋菜根际土壤肥力并营造健康的土壤环境，其中平衡施肥（N、P、K肥施用量分别为188.0、53.0和50.0 kg/hm~(2)）的效果最明显，能提高苋菜根际土壤细菌和真菌的丰富度和多样性，改善苋菜根际土壤微环境，可在苋菜生产中推广应用。

为明确炭基有机肥施用对土壤重金属污染的缓解作用以及对土壤微生态的改良效果，设计小区试验，研究相同施氮量条件不同炭基有机肥处理（T1、T2和T3处理炭基有机肥中生物质炭的质量分数分别为3%、6%和9%）下，连续施用5年后，对土壤养分、土壤铜形态以及微生物群落的影响。结果表明：与对照组CK1（有机肥处理）相比，T1、T2和T3处理土壤pH分别显著提高0.65、0.86和0.90个单位，T2和T3处理显著提高土壤铵态氮含量，分别提高了1.94和1.66倍，T3处理土壤有机碳含量显著提高22.7%；只有T3处理对可交换态和可还原态Cu分配率的影响较大，分别显著降低了21.9%和45.1%;T2和T3处理能显著提高土壤基础呼吸速率（增幅分别为51.5%和37.6%）; T3处理能够显著提高土壤细菌、革兰氏阴性菌以及PLFAs总量（增幅分别为15.5%,16.8%和17.2%）。此外，冗余分析表明，pH和总Cu是影响土壤微生物群落特征变异的主要环境因子。综上，炭基有机肥T3处理在改善土壤化学性质、钝化重金属Cu有效性、提高土壤微生物活性和数量方面的效果最佳。

【目的】研究不同施氮量对土壤微生物群落功能多样性和酶活性的影响。【方法】通过野外大田定位试验,于2009年7月15至2009年9月30采用微生物自动分析系统BIOLOG微平板分析法,对不同施氮水平下土壤微生物群落功能多样性,及水解酶活性的动态变化进行了研究。研究涉及N0(0 kg.hm-2)、N1(60 kg.hm-2)、N2(120 kg.hm-2)和N3(180 kg.hm-2)4个施氮水平。【结果】低氮(N1)、中氮(N2)和高氮(N3)处理的微生物群落碳源利用率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)和微生物群落丰富度指数(S)均高于零氮(N0)处理,其中N2处理最高。主成分分...

为研究农用酵素对化粪池微生物群落和出水肥料价值的影响，以农村户用式三格化粪池为反应器，设置添加0.2%(V∶V)酵素（AJ）和不添加农用酵素（CK）处理，测定化粪池三池出水的pH、铵态氮、游离氨、硝态氮、sCOD和微生物多样性等指标，以及AJ和CK出水灌溉的小白菜植株根长、株高、叶面积、干重和鲜重等指标，并利用共现性网络和线性判别效应量分析（LEfSe）对微生物信息进行注释并推测中心类群。结果表明，添加农用酵素改变了化粪池出水细菌中除Fastidiosipila外的优势类群和所有中心类群，AJ中嗜蛋白菌属（Proteiniphilum）和脱硫微杆菌属（Desulfomicrobium）的丰度相比CK分别提升7.04%和10.14%(P<0.05)。而在CK中，泰氏菌属（Tissierella）同时是优势类群和中心类群，在AJ中丰度下降5.62%(P<0.05)。农用酵素的添加可减少人粪尿发酵过程中对植物生长有害成分的含量，AJ出水的游离氨和sCOD分别比CK降低24.5%和27.5%(P<0.05)。施用AJ出水可使小白菜的成活率和产量比CK分别升高17%和34%。综上，在人粪尿发酵过程中添加农用酵素可提升有益土壤或植物生长的细菌丰度，提高有机物代谢速率，并降低对作物生长有害成分的含量，提升了出水的肥料价值。

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P<0.01),含水量和全钾有显著影响(P

【目的】研究长期施氮对酸性紫色土壤中氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）群落特征的影响，揭示氨氧化微生物群落的驱动因子及其调控硝化作用的微生物学机制。【方法】依托四川雅安玉米体系施氮长期定位试验（始于2010年），试验处理包括5个供氮水平，即0(N0）、90(N90）、180(N180）、270(N270）和360(N360)kg N·hm~(-2)，通过Illumina Miseq高通量测序技术测定AOA和AOB的群落，探究长期施氮对氨氧化微生物群落介导的硝化作用的影响。【结果】长期施氮影响AOA和AOB的α-多样性（包括丰富度指数和香农-威纳指数）、群落结构和群落组成。其中，随着施氮量的增加，AOA丰富度指数无显著变化，香农-威纳指数显著降低，AOB丰富度指数和香农-威纳指数均显著增加；长期不同供氮水平显著影响AOA和AOB的群落结构，供氮水平的增加显著降低AOB优势类群中Nitrosospira Cluster 3a.1的相对丰度（P

为研究生菜的种植(种菜)与混合菌肥T1对设施生菜生长土壤中微生物结构影响,设计菌肥(T1)处理与空白对照处理,利用16SrRNA基因与ITS基因高通量测序解析生菜生长土壤中微生物的物种组成和结构,同时测定生菜产量及病株率。结果表明:1)种菜可以显著提高土壤中细菌与真菌Shannon指数,而T1处理不明显改变土壤中Shannon与Sobs指数。2)T1处理降低由种菜提高的假霉样真菌属、烟草镰刀菌属、丝孢菌属与赤霉菌属在土壤中丰度,同时提高毛壳菌属、支顶孢菌属、粪壳菌目Sordariales中未分类属、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)中未分类属、火丝菌科(Pyronemataceae)中未分类属与拟盐杆菌科(Halobacteroidaceae)中未分类属在土壤中丰度。3)种菜对土壤中细菌真菌OTU总量改变不明显,但T1处理可以明显改变土壤中真菌OTU总数。4)T1处理后生菜产量增加11%,生菜病株率降低2.5%(P<0.05)。因此,设施生菜种植时用T1菌肥处理,在不明显改变土壤微生物生物多样性情况下,能够富集部分有益菌属,改善土壤微生物结构,提高生菜产量,降低生菜病株率。

为考察综合肥料管理（integrated fertilization management,IFM）策略和农民常规处理（farmer’s practice,FP）对微生物群落和土壤功能的影响差异，本研究利用2013-2014年设立的双季稻田间试验包括综合肥料管理（IFM）和农民实践（FP）2种处理，通过在晚稻生长季节的3个时间点采集根际和非根际土壤，调查土壤化学性质和酶活性，使用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acids,PLFA）鉴定微生物生物量和群落组成。结果显示：与FP处理相比，IFM处理降低了根际土壤的革兰氏阳性（Gram-positive bacteria,GP）和阴性细菌（Gram-negative bacteria,GN）的比值（GP/GN）和微生物胁迫指数。IFM处理促进了幼穗分化期和齐穗期根际土壤中蔗糖酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶活性，抑制了成熟期脲酶活性。冗余分析表明，有效氮和总氮可分别解释微生物群落和酶活性变异的15.9%和12.5%，这表明氮的有效性和氮水平分别是影响稻田环境微生物群落和酶功能的关键因素。此外，革兰氏阴性细菌、真菌和丛枝菌根真菌对土壤酶活性改变的解释率分别达到5.39%、3.88%和3.09%。微生物胁迫指数与磷酸酶和蔗糖酶活性呈负相关，这表明细菌和真菌都参与土壤酶功能调节。研究表明，IFM主要通过调控稻田氮投入节奏改变微生物群落组成从而提升成熟期前的土壤酶活性，促进水稻生长过程中的养分循环。

采用Biolog-ECO微平板检测法,以21、30、40和52年生落叶松人工林土壤为对象,研究了典型黑土区0～20cm土层范围内土壤微生物群落碳源代谢的多样性变化特征。结果表明:1)在培养168h时,落叶松人工林地上层(0～10cm)和下层(10～20cm)土壤的微生物碳源平均颜色变化率(AWCD)的变化范围分别为0.41～1.40和0.20～0.69,且均随林龄的增加而逐渐增大。2)落叶松人工林微生物群落功能多样性指数随林龄的增加呈逐渐升高的趋势,即52a>40a>30a>21a,且上层土壤的微生物功能多样性高于下层。上层和下层土壤的丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Sim...

采用Biolog-ECO微平板检测法,以典型黑土区美青杨林、水曲柳林、落叶松林和樟子松林土壤为对象,研究了不同类型水土保持林表层土壤(0~10 cm)微生物群落碳代谢多样性的变化特征。结果表明:1)培养144 h时,4种林地土壤碳源平均颜色变化率(AWCD)的变化范围为0.11~0.62,且表现为美青杨林最高,依次分别为水曲柳林和落叶松林,樟子松林最低;2)土壤微生物群落碳代谢多样性丰富度指数、Shannon-Winner指数、Simpson指数和McIntosh指数的变化范围分别为4~22、1.37~3.00、0.62~0.94和1.46~5.21,同样表现为美青杨林最高、其他依次分别为水曲...

鱼菜共生技术模式是一种高效绿色健康的循环农业模式，对于解决水产养殖污染、淡水资源紧张和水产品质量安全等问题具有重要意义。在鱼菜共生系统中，微生物在营养元素转化和动植物生长健康调节等方面发挥着关键作用，深刻影响着鱼菜共生系统中的生态平衡。近年来，随着分子生物学技术和生物信息技术等快速发展，鱼菜共生系统中的微生物群落多样性、组成及部分功能特征已经得到了关注。本文首先对鱼菜共生技术模式的发展情况进行了简介，其次对近年来与鱼菜共生系统相关的微生物群落多样性、组成、功能及其环境驱动因素等研究进展进行了总结论述，同时，对目前相关研究中存在的限制性进行了讨论，最后对未来研究需要加强的发展方向进行了展望，以期为鱼菜共生技术模式的未来发展提供微生物角度的见解。

鱼菜共生技术模式是一种高效绿色健康的循环农业模式，对于解决水产养殖污染、淡水资源紧张和水产品质量安全等问题具有重要意义。在鱼菜共生系统中，微生物在营养元素转化和动植物生长健康调节等方面发挥着关键作用，深刻影响着鱼菜共生系统中的生态平衡。近年来，随着分子生物学技术和生物信息技术等快速发展，鱼菜共生系统中的微生物群落多样性、组成及部分功能特征已经得到了关注。本文首先对鱼菜共生技术模式的发展情况进行了简介，其次对近年来与鱼菜共生系统相关的微生物群落多样性、组成、功能及其环境驱动因素等研究进展进行了总结论述，同时，对目前相关研究中存在的限制性进行了讨论，最后对未来研究需要加强的发展方向进行了展望，以期为鱼菜共生技术模式的未来发展提供微生物角度的见解。