土壤微生物作为生态系统的重要组成部分,其群落变化可以反映土壤变化并有效指示退化土地的恢复成效。本研究以黄河源区沙化草地为对象,应用Illumina MiSeq测序技术对无任何人工干预措施的对照样地(CK)、播草种样地(P_1)、4年砾石方格沙障+播草种样地(P_2)和12年砾石方格沙障+播草种样地(P3)的土壤细菌和真菌群落进行了高通量测序,分析了不同干预措施(沙障+播草种/播草种)和干预时间(4年/12年)对沙化草地土壤细菌和真菌群落组成的影响。结果发现:1)细菌群落在CK和P_1样地聚为一组,P2和P3样地聚为另一组,真菌群落在CK、P_1和P_2样地聚为一组,P_3单独为一组;2)表层土壤有机碳和硝态氮含量在P_3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05);3)植被盖度在P3样地中显著高于CK和P_2样地(P <0.05)。研究认为,砾石方格沙障+播草种的干预措施促进了黄河源区沙化草地表层养分的积累,改变了土壤微生物群落结构,有利于植被的定殖和生长,且随措施实施年限的延长,改善成效愈加明显,是高寒地区严重沙化土地治理的一种有效措施。

【目的】探讨桂西北喀斯特山地草地土壤微生物群落对土壤养分的指示作用。【方法】采用经典统计分析与排序分析,连续3年研究了桂西北喀斯特山地草地土壤微生物群落多样性变化特征,并探讨了其与土壤养分和土壤微生物数量之间的关系。【结果】①桂西北喀斯特山地草地土壤pH变化范围为7.01～7.87,随着土层深度的增加逐渐增加,土壤养分随着土层深度的增加逐渐降低,具有明显的"表聚性",不同土层土壤全磷差异均不显著(P>0.05)。②土壤微生物以细菌数目最多,占到90%以上,土壤细菌、真菌、放线菌数目随着土层深度的增加逐渐降低。③根据培养第100小时的AWCD值计算土壤微生物群落的物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、优势度指数(Ds)和碳源利用丰富度指数(S)。物种丰富度指数、均匀度指数、碳源利用丰富度指数均随着土层深度的增加而降低,不同土层碳源利用丰富度指数差异均显著(P0.05)。④相关性分析表明土壤养分、土壤微生物数量均与土壤微生物群落多样性具有显著的相关性,其中,土壤微生物数量对微生物群落多样性的贡献最大(其相关系数绝对值最大)。⑤冗余分析表明土壤微生物群落多样性与土壤养分含量均呈正相关(除了pH);沿着RDA的第1排序轴,随着显著性影响因子(土壤养分各指标)的增加,微生物丰富度指数逐渐增加。【结论】微生物丰富度指数与pH值呈负相关;其中全碳和全氮与丰富度指数相关性最大,全碳和全氮是影响该区土壤微生物群落多样性分布的主要因子。

全球变化对人类生存环境的影响已成为当前全世界共同关注的焦点。草地分布十分广泛,且大多位于生态脆弱带,对全球变化响应十分敏感。当前,有关全球变化对草地生态系统影响的研究主要集中于地上植被部分,对于生态系统物质循环关键参与者和草地碳源汇的重要调节者——土壤微生物的研究相对较少。本文综述了全球变化因子,包括CO2浓度、气温、降水及氮沉降等因素及其交互作用对草地土壤微生物群落多样性影响的相关研究进展,并在此基础上对当前研究中的一些不足之处进行剖析,对未来研究需关注的问题和研究方向进行了讨论和展望。

【目的】探究不同林龄沙地樟子松人工林土壤微生物群落组成特征和多样性差异，对维持土壤微生态平衡以及可持续经营具有重要意义。【方法】以8、15、30、36、42、49和56 a林龄的沙地樟子松人工林为研究对象，采用Illumina MiSeq高通量测序技术，研究不同林龄条件下土壤细菌和真菌的群落组成和多样性变化特征。【结果】1）研究地不同林龄沙地樟子松人工林土壤共获得细菌32门80纲154目308科531属。其中，放线菌门（32.71%±3.74%）、变形菌门（23.14%±2.13%）、酸杆菌门（16.22%±2.75%）和绿弯菌门（9.00%±1.23%）为主要优势门。厚壁菌门的相对丰度在49 a和56 a林龄土壤中分别升高至7.16%和7.47%。沙地营造樟子松后，土壤中细菌的相对丰度随着林龄的增加而逐渐提高，并在林地土壤中出现了Crossiella spp.。2）不同林龄沙地樟子松人工林土壤获得真菌6门25纲88目184科369属。其中，子囊菌门（70.12%±11.17%）是主要的优势门。接合菌门的丰度在49 a和56 a林龄中逐渐升高至15.20%和23.42%。沙地樟子松人工林土壤真菌进化速度随着林龄的增加而加快，其中，42～56 a林龄最快，其次是8～36 a林龄，流动沙丘的真菌进化速度最慢。同时，随着林龄的增加土壤中的有益真菌数量也逐渐增多，但形成菌根的真菌逐渐减少。8 a林龄土壤中的独有OTU数目最多，比其他林龄提高1.46～2.54倍。36～49 a林龄土壤中独有OTU数目在67～71之间，而在56 a林龄中为41。【结论】随着林龄的增加，沙地樟子松人工林土壤微生物群落结构逐渐得到改善。但是，56 a林龄土壤微生物多样性降低，因此56 a林龄可能成为沙地樟子松人工林衰退的时间拐点。

本研究在宁夏荒漠草地设计了3种补播处理，即蒙古冰草(Agropyron mongolicum)补播、牛枝子(Lespedeza potaninii)补播和蒙古冰草+牛枝子混合补播，以不补播放牧草地为对照，分析微生物群落结构的变化及其与土壤理化性质间的关系。结果表明：与放牧草地相比，3种补播处理对原核微生物群落物种组成有明显影响，可以显著提高0-20 cm土层土壤的优势细菌变形菌门的相对丰度(P <0.05)。与放牧草地相比，3种补播模式对真菌群落物种组成无明显影响，但牛枝子补播的土壤优势群落真菌子囊菌门相对丰度在0-20 cm土层显著低于蒙古冰草+牛枝子混合补播处理，在20-40 cm土层，显著低于蒙古冰草补播和蒙古冰草+牛枝子混播处理(P <0.05)。Pearson相关分析显示，在所有补播处理中变形菌门和子囊菌门的相对丰度与土壤活性有机碳呈显著正相关关系(P <0.05)。与放牧地相比，牛枝子补播处理下土壤原核微生物和真菌α多样性总体上表现出增加趋势，且土壤原核微生物α多样性与土壤全氮呈负相关关系，土壤真菌α多样性与土壤碳组分含量呈负相关关系。β多样性分析表明，蒙古冰草补播和蒙古冰草+牛枝子混合补播均显著改变了0-20 cm土层的原核微生物群落结构(P <0.05)，牛枝子补播显著改变了20-40 cm土层的原核微生物群落结构(P <0.05)，和放牧草地相比，3种补播处理均显著改变了0-40 cm土层真菌的群落结构(P <0.05)。RDA分析显示，土壤有机碳和全氮是影响原核微生物和真菌群落结构的关键因子。可见，补播乡土牧草可能会通过改变土壤微生物群落结构来影响退化荒漠草地的生态系统功能(如碳氮的循环)，这在未来的草地恢复和管理工作中应予以重视。

为探讨草地生态系统人工干预对区域经济福利的影响,揭示其间的内在规律,选取草地围栏、畜棚建设、草地灭鼠和人工草地建设作为草地生态系统人工干预的重要指标,以人均GDP、农牧民人均收入、人均肉产品产量作为反映区域经济福利指标,并以黄河源区为研究案例,利用回归分析法和SPSS软件建立人工干预和经济福利指标之间的相互关系。结果表明:以畜牧经济为主导的黄河源区,草地围栏、人工草地、畜棚建设与人均GDP、农牧民人均收入、居民人均肉产量均具有较高相关性,草地生态系统人工必要干预对经济福利具有重要的影响;且人工草地、畜棚、围栏单位面积变化对人均GDP、人均收入、人均肉产量具有较高的敏感性,其敏感性依此递减;灭鼠...

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...

【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】研究青海省7种林分类型土壤微生物群落组成的变化规律,从微生物的角度为该区森林土壤资源的科学管理与评价以及林分结构调整和生态系统更新、恢复与重建提供科学依据。【方法】利用常规实验室分析和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)分析法对青海省云杉、白桦、落叶松和山杨组成的7种不同林分类型(大通青海云杉天然林A、大通白桦次生林B、湟中白桦青海云杉天然混交林C、乐都落叶松白桦天然混交林D、民和山杨人工林E、循化山杨白桦次生林F、尖扎青海云杉天然林G)表层土壤(020 cm

【目的】揭示马尾松林土壤微生物群落结构对不同干扰的响应特征,初步探究响应机制,评估不同干扰方式对地下生态系统的影响。【方法】对马尾松人工林样地分别采取除灌、轻度干扰(清除少量非马尾松乔木)、重度干扰(清除较大胸径马尾松),以未经处理的样地为对照。对每个样地多点混合采集0～10 cm表层土壤,采用Illumina Miseq高通量测序方法,获取并分析了不同干扰方式下土壤微生物群落组成与结构的响应特征,并结合相似性和系统发育指数初步探究微生物响应机制。【结果】1)马尾松人工林土壤中细菌的优势菌群主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门等;真菌的优势菌群是担子菌门、子囊菌门、接合菌门。在门水平上对细菌群落相对丰度进行组间差异显著性检验表明,拟杆菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度的组间差异显著(P<0.05)。不同干扰方式分别与对照样地的土壤微生物比较:轻度干扰样地的变形菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度显著降低;重度干扰样地的拟杆菌门、δ-变形菌门相对丰度显著降低(P<0.05);而除灌样地在门和纲水平上都无显著变化。2)主成分分析结果表明不同样地的土壤微生物(细菌和真菌)群落结构能够明显分开,非参数多元方差分析表明不同样地的土壤细菌与真菌的群落结构整体差异显著(P<0.05);不同样地土壤微生物的群落结构与对照相比,只有除灌样地土壤的细菌群落无显著差异,而轻度干扰和重度干扰样地有显著差异(P<0.05);除灌、轻度干扰和重度干扰样地土壤的真菌群落结构与对照均有显著差异(P<0.05)。3)与对照相比,细菌的相似性在轻度干扰和重度干扰时显著降低(P<0.05),真菌的相似性在除灌、轻度干扰和重度干扰均产生显著差异(P<0.05)。4)基于零模型的差异分析表明,只有轻度干扰样地土壤的微生物群落谱系多度和谱系多样性变化达到显著水平(P<0.05)。【结论】马尾松人工林的干扰措施显著影响土壤微生物群落的组成和结构特征,降低了土壤养分有效性;显著降低了土壤微生物群落的相似性,导致土壤微生物群落稳定性下降;改变了土壤微生物谱系多样性,即土壤微生物的养分含量和生态位多样性,降低了生态系统的稳定性。轻度干扰和重度干扰都显著降低了土壤质量,导致土壤养分含量下降,因此,不宜进行轻度和重度干扰。

【目的】以期揭示环割对森林土壤微生物群落结构的影响。【方法】2012年6月在杉木和马尾松人工林中分别布置6个6 m×6 m样方,每个样方至少包含5棵树。杉木和马尾松平均树高分别为16.3和15.3 m,平均胸径分别为18.5和17.2 cm。每种林分随机选择3个样方进行环割,即在树木胸径处去除10 cm宽的树皮和韧皮部,以阻断光合产物的地下碳分配,剩余3个为对照。环割1个月后测定土壤基本理化性质,环割1个月和1年后采用磷脂脂肪酸方法测定土壤微生物群落结构。【结果】杉木林环割1个月后土壤可溶性有机碳含量降低

为研究间伐和修枝对杉木人工林土壤微生物群落结构的影响，分析间伐和修枝对土壤微生物量碳、全碳和（Ｃ）和全氮（Ｎ）及土壤微生物群落结构。结果表明：间伐和修枝使人工杉木林土壤微生物量碳含量均显著减小（Ｐ＜０．０５）；间伐使杉木人工林土壤全碳（Ｃ）和全氮（Ｎ）含量降低，而修枝则增加土壤全碳（Ｃ）和全氮（Ｎ）含量，且间伐对土壤全碳（Ｃ）和全氮（Ｎ）含量的影响较大；间伐对土壤细菌、革兰氏阳性菌数量的影响极显著（Ｐ＜０．０１），对放线菌数量及微生物总数的影响显著（Ｐ＜０．０５），修枝对土壤细菌和真菌数量的影响显著（Ｐ＜０．０５）。

对连作障碍严重的植烟土壤进行物理熏蒸、棉隆化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原技术灭菌处理，以未经处理的土壤为对照，分析土壤的理化性质和微生物群落的变化；应用FUNGuild对真菌群落进行功能预测。结果表明：与对照相比，化学熏蒸显著提高了土壤的水解氮含量，物理熏蒸显著提高了速效磷和速效钾含量，甘蔗渣土壤强还原处理显著提高了土壤的pH值和有机质含量；物理熏蒸、化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原处理的土壤中尖孢镰刀菌数量分别减少了26.74%、41.39%和38.46%,3种灭菌方式对植烟土壤尖孢镰刀菌均具有抑制效应；不同灭菌方式的土壤微生物群落组成发生明显变化，化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原处理提高了土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、结核杆菌属(Tuberibacillus)、梭菌属(Clostridium)和拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度；甘蔗渣土壤强还原处理土壤中，氢孢菌属(Hydrogenispora)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)和拟杆菌属(Bacteroides)成为优势菌属。群落功能预测表明，物理熏蒸导致土壤中病理营养型真菌增加，化学熏蒸导致腐生–共生营养型向病理–腐生营养型转变，而甘蔗渣土壤强还原灭菌处理则降低了病理营养型真菌丰度并促进腐生真菌的大量繁殖。

【目的】探明不同种植年限头花蓼土壤微生物（细菌和真菌）群落组成及物种多样性的变化趋势，从土壤微生物的角度探究其连作障碍机制，为贵州头花蓼产业的可持续发展提供理论依据。【方法】采用Illumina测序技术，以头花蓼与玉米轮作地块土壤为对照（CK），通过对头花蓼连续种植2年（T_(2)）、3年（T_(3)）和4年（T_(4)）地块土壤微生物进行测序分析，研究种植年限对头花蓼土壤微生物群落的影响。【结果】随连作年限增加，细菌群落丰度呈上升趋势，丰度从1 620.30升至1 787.22，物种多样性逐渐趋于平稳；真菌群落丰度呈下降趋势，丰度从635.00降至612.89，物种多样性变化不大。细菌群落：门水平下，变形菌门与酸杆菌门为优势菌群，相对丰度总占比＞64%；变形菌门相对丰度显著降低（从40.80%降至34.80%），酸杆菌门显著增加（从24.20%升至29.10%）；变形菌门（40.80%、40.20%、37.60%和34.80%）、浮霉菌门（1.50%、1.50%、2.60%和2.50%）在不同连作年限间相对丰度存在显著差异；属水平下，uncultured＿bacterium＿c＿Subgroup＿6所占比例最大，为10.66%～20.50%。真菌群落：门水平下，子囊菌门和担子菌门为优势菌群，其相对丰度总占比＞61%，较CK逐年下降；被孢霉门和壶菌门在连作第4年（T_(4)）几乎完全消失。属水平下，被孢霉属占比最大，为2.66%～14.30%，在连作第3年（T_(3)）出现多孢囊霉属真菌。【结论】连作加大了头花蓼土壤中微生物群落差异。随着连续种植年限增加，变形菌门细菌、被孢霉门被孢霉属真菌等相对丰度逐渐降低，酸杆菌门细菌、子囊菌门镰刀菌属真菌等相对丰度逐渐增加，可能是头花蓼连作障碍发生的原因之一。

【目的】本研究探讨了促生菌浸种处理对青稞根际土壤微生物群落结构和菌群多样性的影响,旨在为促生菌在青稞生产中应用提供理论依据。【方法】利用前期筛选出的2株促生菌TSXJ4与GSXJ进行浸种处理,于青稞灌浆期采集根际土壤样品,采用MiSeq高通量测序技术,分析鉴定青稞根际土壤微生物群落结构和菌群多样性。【结果】促生菌浸种改变了青稞根际土壤中细菌及真菌的群落结构,真菌群落结构的变化较为明显。根际土壤细菌丰富度和多样性表现为GSXJ4>TSXJ4>CK,真菌丰富度和多样性结果与细菌相反;细菌群落中影响较大的为Actinobacteria及Sphingobacteriia,通过浸种处理,Actinobacteria数量明显上升,而Sphingobacteriia数量明显下降;在真菌群落中影响较大的为Agaricomycetes及Pezizomycetes,通过浸种处理,Agaricomycetes数量明显下降,而Pezizomycetes,数量明显上升。【结论】促生菌浸种提高了青稞根际土壤中细菌的丰富度和多样性,而降低了真菌的丰富度和多样性;青稞根际土壤放线菌纲微生物反应对促生菌浸种较为敏感,且真菌各菌群数目变化波动较大;促生菌浸种使青稞根际土壤细菌种群多样性增加,但优势菌群种类及数量较稳定,且真菌种类变化较细菌明显。