【目的】探究北京松山林地土壤nirK型反硝化微生物群落特征及影响因子，为华北暖温带森林土壤生态系统氮循环过程和环境变化提供依据。【方法】在北京松山国家级自然保护区选择油松林、山杨林、蒙古栎林3种典型林型，分别设置3块（20 m×20 m）标准地进行调查，采集0～20 cm表层混合土样，分析土壤性质并提取土壤微生物总DNA,PCR扩增反硝化过程关键酶亚硝酸盐还原酶的编码基因nirK片段，采用第2代高通量测序分析不同林型土壤nirK型反硝化微生物群落组成和多样性，探究林型和土壤性质对反硝化微生物群落特性的影响。【结果】1）从油松林、山杨林和蒙古栎林9个土壤样本中共得到nirK基因有效序列993 401条、优质序列770 328条。3种林型土壤nirK基因共检测出7门78属，在已鉴定的微生物中各林型优势菌为变形菌门，其相对丰度在3种林型中均达50%，在油松林中最高为58.2%；优势属主要为慢生根瘤菌属、中生根瘤菌属和红假单胞菌属，总相对丰度达50%以上，其中核心菌属为慢生根瘤菌属。2) nirK型反硝化微生物α多样性分析显示，油松林Shannon(7.59±0.56)、 Simpson(0.98±0.01)、 Chao1(2 164.24±214.08)指数均显著高于山杨林（5.23±0.26、 0.89±0.02、1 650.56±136.69）和蒙古栎林（5.76±0.38、 0.93±0.02、 1 621.36±156.70）(P<0.05)。基于Bray-Curtis距离算法并采用PCoA分析显示，不同林型土壤反硝化微生物群落组间差异大于组内。3）林分因子、土壤性质与土壤反硝化微生物的冗余分析结果表明，土壤碱解氮、硝态氮和有机质等土壤性质是影响nirK型反硝化微生物群落组成的关键因子（P<0.05）。【结论】北京松山油松林、山杨林和蒙古栎林土壤nirK型反硝化微生物群落组成、多样性存在明显差异，林型与碱解氮、硝态氮和有机质等土壤性质是影响土壤nirK型反硝化微生物群落特征的重要因素。

【目的】分析凉水国家级自然保护区内的3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)、红松人工林和红松天然次生林5种林型的土壤nosZ型反硝化微生物的群落组成和多样性特征,为全面了解不同林型红松林土壤的反硝化潜势和氮循环过程提供数据支持。【方法】以选取的5种林型红松林林下土壤为研究对象,以反硝化过程中的关键酶——氧化亚氮还原酶的编码基因nosZ为标记基因,采用高通量测序和生物信息学分析技术进行研究。【结果】从5种林型红松林15个土壤样品中一共得到nosZ基因631 878条有效序列,579 871条优质序列,长度分布在178～383 bp之间,主要分布在260 bp。5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物主要门类为变形菌门和拟杆菌门,核心属为伯霍尔德杆菌属、黄杆菌属、慢生根瘤菌属、假单胞菌属、Dechloromonas属、芽单胞菌属、无色杆菌属和中华根瘤菌属。nosZ型反硝化微生物α多样性分析显示:除枫桦红松林的Shannon和Simpson指数显著高于红松天然次生林外,5种林型红松林之间土壤nosZ型反硝化菌群的4种α多样性指数(Shannon、Chao1、ACE和Simpson指数)差异不显著。β多样性分析显示:5种林型土壤nosZ型反硝化微生物群落组成差异显著(R=0.387,P=0.006),但3种原始红松林之间差异不显著。土壤铵氮和全氮含量是显著影响nosZ型反硝化微生物群落的主要因子(P﹤0.05)。【结论】5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物多数α多样性指数无显著差异,但β多样性差异显著,引起不同林型之间nosZ型反硝化微生物组成和丰度的主要环境因子是土壤铵氮和全氮含量。

为了了解硝化型和异养型生物絮团养殖系统的养鱼效果，在硝化组和异养组中试养吉富罗非（GIFT Oreochromis niloticus）幼鱼51 d，比较研究罗非鱼的生长性能、非特异性免疫酶活以及消化酶活性、水体及肠道微生物的群落结构。结果显示，两组罗非鱼的成活率和增重率无显著性差异；异养组罗非鱼的非特异性免疫酶活性显著高于硝化组。硝化组罗非鱼肠道的淀粉酶和脂肪酶活性均显著高于异养组，异养组的蛋白酶显著高于硝化组。罗非鱼肠道占比前5的优势门均为变形菌门 (Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和衣原体门(Chlamydiae)，其中变形菌门是各组中最主要的菌群。硝化型水中占比前4的优势门为变形菌门，绿弯菌门，拟杆菌门(Bacteroidetes)，浮霉菌门(Planctomycetes)；异养型水中占比前4的优势门为变形菌门，绿弯菌门，拟杆菌门，放线菌门。分枝杆菌属(Mycobacterium)是是水体和肠道中最主要的潜在致病菌而Diplorickettsiaceae和邻单胞菌属(Plesiomonas)均保持在较低水平。水体和肠道中除梭菌属(Clostridium)外其余潜在致病菌如气单胞菌属(Aeromonas)，黄杆菌属(Flavobacterium)等含量水平硝化型组均高于异养型组。通过养殖效果，鱼类生化指标以及肠道和水体微生物群落结构的对比结果发现异养型生物絮团更有利于罗非鱼幼鱼的养殖。

为了解硝化型和光合自养型生物絮团对于泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)的养殖效果,设置清水组(CW组)、硝化组(BFT组)和光合自养组(ABFT组)生物絮团养殖泥鳅45 d,比较泥鳅的生长和消化酶活性、两类絮团的营养组成情况,以及养殖水体和泥鳅肠道微生物的群落结构。结果显示,BFT组和ABFT组的饲料转化率、特定生长率和末均重没有显著性差异(P>0.05)。与CW组相比,两实验组的饲料转化率显著降低;BFT组的终末密度与CW组相比没有显著性差异(P>0.05)。与CW组相比,BFT组和ABFT组生物絮团可以提供(36.69±1.17)%和(40.20±1.05)%的粗蛋白;与BFT组相比,ABFT组的生物絮团粗脂肪含量显著提高(P<0.05),并且促进脂肪酸由饱和向不饱和转化。ABFT的泥鳅胰蛋白酶和脂肪酶的活性显著高于另外两组(P<0.05)。微生物群落分析表明,添加藻类对成熟生物絮团Alpha多样性指数、群落门水平和属水平没有显著影响。泥鳅摄食生物絮团会导致肠道菌群sobs指数显著降低。BFT组肠道的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi);ABFT组为变形菌门和蓝藻门(Cyanobacteria)。属水平上,ABFT组检测到高水平的气单胞菌属(Aeromonas)。本研究表明,硝化型和光合自养型生物絮团养殖均适合作为泥鳅绿色健康养殖的新模式。

【目的】通过解析三江平原典型森林类型土壤生物群落结构与影响因子，为气候变化背景下三江平原森林生态系统稳定性的维护提供科学理论基础。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法对三江平原蒙古栎次生林、山杨次生林和针阔混交林中土壤细菌和真菌群落组成和多样性进行比较，结合土壤理化性质和酶活性测定，探讨该地区土壤微生物群落的差异与环境因子的相关性。【结果】不同林型的土壤理化性质存在差异，3种林型土壤生物量碳、有机质、有机碳存在显著差异（P <0.05）;TN和TOC与接合菌门呈正相关。【结论】不同林型间土壤优势细菌丰度差异不明显，优势真菌丰度差距较大。不同林型间土壤微生物结构群落存在差异，明确其环境驱动因子和变化规律，是维持三江平原散生林系统稳定性的重要环节。

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】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】分析不同林龄华北落叶松人工林土壤微生物结构特征变化规律，阐明土壤微生物群落结构特征对林龄变化的响应机制及关键影响因子，为人工林可持续经营和探讨土壤微生物群落对环境变化反馈机制提供理论依据。【方法】以不同林龄华北落叶松人工林为研究对象，基于土壤微生物群落结构、土壤理化性质和林下植被特征等指标，采用冗余分析探讨土壤理化性质和林下植被特征对土壤微生物群落结构的驱动机制。【结果】研究结果表明林龄变化对土壤理化性质和微生物群落结构特征均存在显著影响，其中土壤温度、含水率、pH值、全碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均随着人工林年龄的增加而显著增加，土壤有效磷含量则表现出相反的变化规律（P <0.05）。林龄增长也提高了土壤革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和放线菌含量，但真菌与细菌以及革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌的比值呈下降趋势。林下灌木、草本层物种多样性也表现出随林龄增加而增长的变化趋势，不同林龄间差异则均未达显著水平。冗余分析结果表明本研究选取的土壤理化性质和林下植物物种多样性指标共同解释了土壤微生物群落总变异的86.1%，土壤含水率、温度、有效磷、硝态氮含量、灌木层丰富度指数和草本层丰富度指数则分别解释了微生物群落结构变异程度的22.7%、18.4%、11.8%、10.6%、7.9%和5.6%。【结论】土壤微生物群落结构特征、土壤理化性质和林下植物物种多样性（灌木层和草本层）均受到林龄变化的影响，并且土壤温度、含水率、有效磷、硝态氮和林下植物物种多样性是引起不同林龄人工林土壤微生物群落结构变化的关键驱动因子。

为探讨油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)混交林造林模式对土壤微生物群落功能多样性的影响,以朝阳市建平县白山林场试验区油松纯林(YC)、无植物种植土壤(NP)和油松-侧柏二者的混交林(YB)为研究对象,运用Biolog-Eco技术,对不同造林模式土壤微生物代谢功能多样性进行研究,对不同造林模式土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:不同造林模式土壤微生物群落代谢活性差异显著,总碳源的利用能力(AWCD)的顺序为:YB>YC>NP,油松、侧

【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。

【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

生物质炭膜架作为一种新型填料，具有较高的单位比表面积，利于硝化微生物群落的附着，污水净化能力较强，在未来人工湿地的应用中具有广阔前景。水产养殖过程中的环境变化和渔药的使用，是否会妨碍人工湿地中填料作用的充分发挥尚未明确。为研究外界因素对生物质炭膜架除污能力的影响，实验设置了不同pH (E1:6.5、E2:7.5和E3:8.5)和常用渔药(F1：氟苯尼考，6 mg/L;F2：土霉素，20 mg/L)处理组，研究生物质炭填料系统降氨氮效率及其附着生物膜微生物群落结构的变化。结果显示：(1)实验组与对照组中，硝化螺旋菌门相对丰度均为最高。(2) E1、E2、E3组降氨氮速率分别为0.247、0.249、0.305mg/(L·h)，均低于对照组(pH=8.2)[0.323 mg/(L·h)]；低pH条件下硝化螺旋菌的相对含量略有降低，而脱硫杆菌相对含量无显著差异。(3) F1、F2组降氨氮速率一致，均为0.172mg/(L·h)，低于对照组[0.323 mg/(L·h)]；与对照组相比，实验组硝化螺旋菌与脱硫杆菌相对含量无显著变化，推测氟苯尼考和土霉素抑制了菌的活性，致使氨氮降解速率下降。研究表明，弱碱性水体有助于提高生物质炭填料净化水质的能力，而氟苯尼考或土霉素的使用会影响生物膜上脱氮微生物的群落丰度和活力，并抑制降氨氮能力。因此，使用抗生素类渔药治疗时，应配合其他水质调节措施来控制养殖水体的氨氮含量，保证养殖对象安全，最大化发挥生物质填料的养殖尾水净化效果。

【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

于2017年洄游汛期内采集刀鲚(Coilianasus)样本,解剖后选取6尾感染陈氏刺棘虫(Acanthosentischeni)的刀鲚样本作为感染组,同时选取6尾未感染刀鲚作为对照组,采用16S rDNA高通量测序技术研究陈氏刺棘虫感染对刀鲚肠道微生物群落结构的影响。结果共鉴定出23个细菌门,其中对照组包含22个门,感染组鉴定出18个门,其中疣微菌门(Verrucomicrobia)只在感染组刀鲚中检测到;两组刀鲚肠道中主要的微生物类群均为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和软壁菌门(Tenericutes),且相对丰度总量均高于85%;感染组中厚壁菌门、梭杆菌门(Fusobacteria)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)平均含量高于对照组,其余菌门相对丰度含量与对照组相比均呈下降趋势,但两组间微生物组成比例没有显著差异(P>0.05)。此外,在已明确的130个科中,厚壁菌门中的梭菌科(Clostridiaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)和变形菌门中的肠杆菌科(Enterobacteriaceae)含量高于对照组(P<0.05),紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)中的Eisenbergiella丰富度在感染组刀鲚肠道中显著更高(P0.05)。虽然陈氏刺棘虫感染对肠道微生物的群落结构和物种多样性影响不显著,但是在特定微生物物种的组成上存在显著差异。

【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．．．