【目的】研究湿地松、杉木、桤木的种植对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响，为该矿区及相似立地区域的植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据。【方法】采用微波消解处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土壤样品与根、茎、叶样品，通过ICP、AAS测定样品重金属质量分数，依据测定结果计算3种树木生物富集系数和生物转移系数，分析其对不同重金属的富集和转移能力。采用宏基因组学测序分析3种树木根际、非根际土壤样品，探究各树种对应土壤中的微生物群落组成。【结果】1）3种树木对Hg、Cu、Pb、Zn的生物转移系数（BTF）均大于1，对Cr的BTF＜1，表明其对Hg、Cu、Pb、Zn的转移能力强，对Cr的转移能力弱。杉木的BTF（As）＞1，表明杉木对As的转移能力强。2）杉木对Hg、Pb的生物富集系数（BCF）均大于1，表明杉木对Hg、Pb的富集能力好。相较于其他重金属，湿地松对Hg、Pb的生物富集系数最高，桤木对Zn的生物富集系数最高，表明湿地松对Hg、Pb的富集能力强，桤木对Zn的富集能力强。3）在门水平上，对照组（J1）中酸杆菌门相对丰度最高（45.55%），其次为变形菌门（12.11%）。在湿地松根际土（J2）和非根际土（J3）、杉木根际土（J4）、桤木根际土（J5）和非根际土（J6）中变形菌门最丰度最高（22.72%～44.56%），其次为酸杆菌门（13.49%～16.56%）。在属水平上，J1优势属为短根瘤菌属和纤线杆菌属，J2、J3、J4、J5、J6中相对丰度占比最高的优势属为短根瘤菌属和鞘氨醇单胞菌属。【结论】1）根据对3种树木对重金属的转移及富集能力的评估后，可以确定杉木、湿地松可作为Hg、Pb修复的先锋树种，桤木可作为Zn的修复树种与其间作。2）基于门、属2分类等级水平的分析，3种树木的根际、非根际土中优势微生物群落均为变形菌门，3种树木的种植均促进了土壤中变形菌门微生物相对丰度的增加，变形菌门可提高植物对重金属的吸收并对植物生长有促进作用，两者相辅相成，可有效提高植物吸收重金属的效率。

【目的】研究毛竹与超积累植物伴矿景天对重金属复合污染土壤的修复效果,探索不同种植模式对微生物群落的影响,为重金属污染土壤的修复提供科技支撑。【方法】对长期受重金属污染(Cu,Zn和Cd)的土壤,设置毛竹纯林(SM)、毛竹与伴矿景天间作林(IMS)2种模式,以无栽培土壤作为对照(CK),测试土壤化学性质及重金属含量的变化,并利用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析土壤微生物群落结构。【结果】种植4年后,土壤中重金属全量和有效态含量均为CK>SM>IMS。与CK相比,Cu、Zn和Cd全量含量在IMS土壤中分别下降47.8%、21.6%和23.7%,在MS土壤中分别下降39.0%、12.5%和23.0%;Cu、Zn和Cd有效态含量在IMS土壤中分别下降65.0%、28.7%和48.4%,在MS土壤中分别下降52.8%、24.8%和45.5%。在门分类水平上,3类检测土壤中的微生物丰度高于1%的有变形菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门)、浮霉菌门、疣微菌门、放线菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、绿弯菌门和WS3等共10个门,其中变形菌门为最优势的菌,其相对丰度占30%以上。2种种植模式(SM和IMS)及对照的土壤在放线菌门、硝化螺旋菌门、拟杆菌门和绿弯菌门等4个门水平上的微生物多样性存在显著差异(P<0.05)。从微生物丰度与土壤重金属含量的相关性分析得到,全量及有效态重金属含量与硝化螺旋菌门、放线菌门(有效Zn除外)呈极显著负相关(P<0.01),与拟杆菌门呈极显著正相关(P<0.01)。虽然3类土壤微生物经α-多样性分析无显著差异,但基于β-多样性分析发现它们存在显著差异(ANOSIM,P<0.05)。【结论】IMS和SM种植模式有效降低了土壤中的重金属含量,表现出较好的土壤修复效果。同时,不同种植模式对重金属污染土壤的微生物群落结构及群落多样性产生了显著影响,SM和IMS均有利于增加土壤细菌群落的多样性,其中SM模式的土壤微生物多样性较为丰富。土壤微生物群落在重金属污染土壤的生态修复上及指示重金属耐受性和敏感性等方面均起着重要作用。

【目的】揭示珍稀植物香果树Emmenopterys henryi生境土壤微生物多样性变化信息及其影响因素，为香果树的保护和繁育提供参考。【方法】通过高通量测序技术检测了34个香果树群落生境的土壤细菌和真菌种类，分析海拔、坡向、土壤理化性质和香果树群落特征对土壤细菌和真菌多样性的影响。【结果】α多样性分析表明：九龙山香果树生境土壤细菌Shannon-Wiener指数均值为5.87,Simpson指数均值为0.98；土壤真菌Shannon-Wiener指数均值为4.88,Simpson指数均值为0.97。细菌Shannon-Wiener指数当量(H')随海拔升高而显著降低(P<0.05)，随土壤pH (4.62～5.83)升高而显著升高(P<0.05)；土壤细菌Simpson指数当量(D')与土壤速效钾呈显著负相关(P<0.05)。真菌H'和D'都随着海拔上升呈先下降后上升的趋势，且随碱解氮的升高而显著降低(P<0.05)；真菌D'还与样地中心香果树胸高断面积呈显著正相关(P<0.05)。β多样性分析表明：细菌Sorenson相异性指数均值为0.39，其中物种周转组分贡献为70.2%，真菌Sorenson相异性指数均值为0.72，其中物种周转组分贡献为85.1%；细菌和真菌的Sorenson相异性指数各自存在显著空间自相关(P<0.05)，且与土壤理化性质以及树种组成差异显著相关(P<0.05)。偏Mantel检验结果表明：细菌的物种周转组分与土壤理化性质和样地树种组成显著相关(P<0.05)，而其物种丰富度组分仅与取样年份显著相关(P<0.05)；真菌的物种周转组分存在显著空间自相关且与土壤理化性质差异显著相关(P<0.05)，而其物种丰富度组分与取样年份、海拔都显著相关(P<0.05)。【结论】九龙山香果树生境土壤真菌多样性较高，细菌多样性较低；香果树生境土壤微生物多样性存在时空异质性，海拔、土壤碱解氮和香果树胸高断面积是土壤微生物α多样性的主要影响因素，土壤理化性质和样地树种组成是土壤微生物β多样性的主要影响因素。图4表2参32

为研究重金属污染土壤经不同生态类型蚯蚓消化后蚓粪和消化前土壤的微生物群落结构差异,选取2种不同污染特征的重金属污染水稻土,分别接种表栖型赤子爱胜蚓Eisenia fetida和内栖型壮伟环毛蚓Amynthas robustus进行10d室内盆钵培养后采集新鲜蚓粪,通过变性梯度凝胶电泳技术和序列分析研究蚓粪和对照土壤的微生物种群特征。蚓粪微生物丰富度和Shannon指数均明显高于对照土壤(P

【目的】对湖南省西部地区（湘西地区）珍稀树种林下土壤理化性质及微生物群落结构与林地健康度之间关系的探究，可为林地管理及土壤改良提供科学依据。【方法】以湘西山区中3种树木（南方红豆杉、樟木及楠木）为研究对象，利用典型样地与随机取样法，对样区林地土壤理化性质、微生物生物量及酶活性进行了测定，分析了土壤微生物群落结构，探究了土壤理化性质及微生物群落与林地树木健康度之间的关系。【结果】样区林地土壤密度在0.70～0.95 g·cm~(-3)之间，与总孔隙度、含水量、pH值等指标呈极显著负相关，与全钾含量呈极显著正相关；土壤pH值（6.31～6.68）呈中性偏弱酸性，与水解氮、有效磷与速效钾之间存在显著负相关性，但与全磷之间则存在显著正相关性。樟木林地与楠木林地土壤纤维素酶的活性分别为254～306、232～273 U·g~(-1)，显著高于南方红豆杉的92～109 U·g~(-1)。土壤pH值与多数酶之间呈负相关，而TOC、TN等则与土壤酶活性多呈显著正相关。样区林地土壤共检测出1 612种细菌和2 276种真菌，细菌中以酸杆菌门Acidobacteria与变形菌门Proteobacteria为优势菌群，二者相对丰度占比超过50%，真菌中子囊菌门相对丰度占据绝对优势，占比超过50%。林地土壤中细菌与真菌之间存在着较强的交互作用，健康林地土壤中微生物OTUs数目更多，Alpha多样性也更高。【结论】有机质含量、水解氮、有效磷与速效钾等土壤理化性质与林地健康度之间显著相关，不同土壤理化性质之间也存在较强的相关性。健康林地土壤酶活性更高，其微生物（尤其是细菌）丰度与群落多样性均高于不健康林地，不同微生物共同构成了一个相对复杂稳定的生态系统。

【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

研究江西大余县荡坪国有钨矿尾砂库区自然植物组成分布及其重金属富集特征,旨在为今后矿区植被重建与植物修复重金属污染土壤提供科学依据。结果表明:库区共出现了20种植物,隶属15科20属,其中草本植物14种,木本植物6种;这些植物明显生长不良,且主要分布在库区湿润或有水出现的沙土地区。尾砂库区中,不同重金属含量在同一植物体内大小趋势为Zn>Pb>Cu>Cd。库区没有发现重金属的超富集植物,大部分为Cu、Pb、Zn、Cd的耐性植物。荡坪尾砂库区土壤Cd污染严重,木贼与蜈蚣草为Cd的避性植物,可用于库区Cd污染土壤的植被重建先锋物种;土荆芥与香附子为Cd的积累植物,可以用于库区Cd污染土壤的植物修复;其...

蚯蚓和微生物是重要的土壤生物,对提高土壤生态系统的稳定性和改变土壤养分及重金属的有效性有重要影响。本文综述了蚯蚓和微生物在改善土壤结构、调控土壤养分等方面的作用,以及它们通过吸附、富集、沉淀、溶解、氧化还原等行为,对重金属生物有效性产生的影响,目的是为现代农业生产提供一定的理论依据。

以南京市近郊菜园土壤为材料,采用室内培养方法,系统地研究了在一定时间段(1、3、7、14、28、42和56 d)不同浓度铅(0、20、100和500 mg.kg-1)污染对土壤微生物生物量碳、土壤呼吸强度及土壤酶(脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶)活性的影响。结果表明:在污染初期,高浓度铅(500 mg.kg-1)污染对脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶活性均有激活作用,而低浓度铅(20 mg.kg-1)污染则产生抑制作用;随着时间的推移脱氢酶和过氧化氢酶酶活性均逐步下降;脲酶活性随着时间的推移先减弱后增强;受铅污染的土壤蔗糖酶活性与对照相比没有显著性差异。与对照相比高浓度铅污染使土壤呼吸强度增加而微生...

生物土壤结皮作为干旱区土壤表层主要的覆盖者，生存于其中的微生物在调节旱区碳循环的气候敏感性方面发挥着重要作用。目前气候变暖对生物结皮微生物群落及其呼吸作用的研究结论尚有分歧。为了更加准确预测未来干旱地区的碳收支，本文归纳了模拟气候变暖的增温试验中不同试验周期、不同季节和不同类型的生物结皮碳排放规律，并结合微生物丰度和有机碳的变化分析了引起碳排放差异的内在原因。短期增温（低于2 a）导致生物结皮中苔藓或地衣丰度显著性降低，从而增加土壤有机碳含量，碳排放量是否同步增加取决于土壤含水量。长期增温（大于5 a）降低了微生物对温度和湿度的敏感性，微生物丰度和组成趋于稳定，从而使有机碳含量和净碳排放量保持相对稳定。已有的研究结果揭示了生物结皮碳排放规律和原因，但微生物参与的内在调控机制仍不明确。因此，今后需重点探究结皮微生物碳代谢对增温的响应机制，为评估干旱区碳平衡提供重要理论依据。

【目的】探讨生物炭的输入以及经历老化后对杉木人工林土壤主要养分含量和微生物群落组成的影响,为我国南方杉木林地施用生物炭提供合理依据。【方法】以杉木叶为原材料制备生物炭,并对其进行水洗和酸化处理以模拟加速生物炭在自然环境中的长期老化,同时以2代杉木林红壤为供试土壤,设置土壤中未加生物炭(CK)、加入3%的生物炭(BC)、3%的水洗老化生物炭(WBC)以及3%的酸化老化生物炭(OBC) 4组处理,进行150天室内培养后测定土壤主要养分,同时采用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌的群落组成,并分析土壤主要养分含量与主要微生物类群的相关性。【结果】生物炭添加能显著提高土壤全碳、全氮、溶解性有机碳、速效钾和硝态氮的含量;老化后的生物炭降低了土壤溶解性有机碳含量,OBC对土壤溶解性有机氮含量也有显著抑制作用(P

【目的】研究生物质炭输入对杉木人工林土壤碳排放（ＣＯ＿２）和微生物群落组成的影响，为亚热带人工林生物质资源合理利用以及固碳管理提供科学依据。【方法】以福建建瓯万木林自然保护区内的杉木人工林土壤为研究对象，设置不同凋落物条件（未添加凋落物和添加凋落物），分别输入３种不同温度（３５０，５５０和７５０℃）制备的生物质炭，在２５℃条件下培养３６４天。利用碱吸收法研究杉木人工林土壤ＣＯ＿２排放特征，用磷脂脂肪酸方法（ＰＬＦＡ）分析微生物群落组成。【结果】未添加凋落物条件下，输入３种生物质炭后土壤ＣＯ＿２排放速率随时间延长逐渐降低并趋于平稳，而添加凋落物条件下，输入３种生物质炭后土壤ＣＯ＿２排放速率先上升．．．

为了准确评估造林树种在黄土高原生态恢复中的作用,采用BIOLOG检测法,对黄土高原柠条、沙棘、狼牙刺、油松和刺槐5种造林树种菌根根际土壤微生物群落多样性进行了研究。结果显示,各树种根际土壤孔平均颜色变化率AWCD为油松>沙棘>狼牙刺>柠条>刺槐;不同树种菌根侵染率和菌根根际的微生物功能多样性均有显著差异;群落丰富度、多样性指数分析表明,油松外生菌根根际土壤微生物功能多样性和群落种群结构最丰富,其次为沙棘和柠条;碳源利用中与主成分1和主成分2相关的主要碳源分别是羧酸类、氨基酸类和糖类物质。相关性分析表明,菌根侵染率与土壤微生物功能多样性呈极显著正相关,随着菌根侵染率的提高,根际土壤微生物功能多样...

【目的】综合评价4种土壤微生物细胞提取技术的优劣,旨在为阐明土壤微生物群落对林木生长生理的调控作用以及建立林木根际微生物组工程实验体系提供技术依据。【方法】以杨树人工林非根际土壤为材料,使用超声波、搅拌器2种物理分散方法和焦磷酸钠、吗啉乙磺酸一水合物2种化学分散剂对土样进行预处理,并通过2步离心法获得菌体样品。经微生物群落扩增子高通量测序、BIOLOG生态板和真菌板碳源利用比较、真菌和细菌菌落形成单位计数等分析手段,评价不同提取方法所得菌体样品(包括原始土样)在微生物物种多样性、群落结构特征和群落水平生理代谢等方面的差异。【结果】4种提取方法所得菌体样品的操作分类单元(OTU)数量及多样性指数与原始土样相比均呈现不同程度的降低,其中经焦磷酸钠和搅拌器处理后所得样品的微生物群落多样性和结构组成与原始土样最为接近;可培养菌落总数较高,代谢活性(碳源利用能力)相对较强。相反,超声波处理后细菌物种多样性最低,可培养真菌数量显著低于焦磷酸钠和搅拌器2种处理(P<0.05),且BIOLOG分析结果表明菌群代谢活性较低。吗啉乙磺酸一水合物处理后所得样品菌群结构与原始土样差异较大,且可培养细菌数量显著低于其他处理组(P<0.05)。【结论】4种提取方法对土壤微生物群落结构、组成和代谢活性等方面有不同程度的影响,其中超声波处理和吗啉乙磺酸一水合物溶液处理提取效果较差,采用焦磷酸钠和搅拌器处理能更完整、有效提取土壤菌体细胞并维持菌群较高代谢活力。

【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。