【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）。

【目的】研究不同林龄杉木人工林土壤理化性质以及微生物对碳源利用的差异,明确林龄对土壤微生物功能多样性的影响,为杉木人工林可持续经营管理提供理论依据。【方法】在福建武夷山脉选择3、12和38年生的杉木人工林,采用Biolog-ECO法研究不同林龄杉木人工林表土层(0～20 cm)土壤微生物对碳源的利用特征,并对土壤微生物利用各类碳源的特性进行热图分析、主成分分析(PCA)和相关性分析,揭示利用碳源的差异及导致差异的主要影响因素。【结果】不同林龄杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、McIntosh多样性指数和McIntosh均匀度指数均随林龄的增加而增加。在96～168 h培养时间内,38年生杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性显著高于12年生和3年生(P0.05)。热图分析结果表明:38年生和12年生杉木人工林土壤微生物群落能够代谢31种碳源底物,而3年生杉木人工林土壤微生物群落仅能代谢19种碳源底物。环境因子中,土壤pH、全氮、速效钾和碳氮比能够显著影响微生物群落的代谢功能。【结论】38年生杉木人工林表土层(0～20 cm)土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,3年生最低,pH、全氮含量随林龄的增加而上升,碳氮比则随林龄增加而下降,因此林龄是驱动杉木人工林土壤生物学和非生物性质变化的重要因素。

【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

【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】分析不同间伐强度下杉木人工林土壤理化性质、酶活性、微生物残体碳及其对土壤有机碳（SOC）贡献的差异，揭示土壤理化性质和酶活性对微生物残体碳积累的调控机制，为杉木人工林可持续经营、缓解全球气候变化和实现我国碳中和目标提供科学依据。【方法】以福建省沙县官庄国有林场杉木人工林为研究对象，采集不同间伐强度（31%、45%、63%）样地0～10、10～20 cm土层样品，以氨基糖为微生物残体的组分标志物，探讨间伐强度和土层深度对土壤微生物残体积累特征的影响。【结果】1）土壤细菌残体碳（MRCB）、真菌残体碳（MRCF）、微生物总残体碳（MRC）含量均随间伐强度增加显著升高（P中度间伐>弱度间伐，pH、密度随间伐强度增加而降低；4）间伐强度和土层深度对土壤酶活性具有显著或极显著影响（P

土壤微生物量碳和土壤酶活性都是反映土壤养分和土壤生态环境质量的重要指标之一,但间伐、修枝和去除林下植被等经营措施对其影响如何还不太清楚。以湖南省会同县杉木人工林研为究对象,探讨了不同森林经营措施对土壤微生物量碳和酶活性的影响。结果表明,与对照样地相比,间伐、修枝和去除林下植被均显著减小了土壤微生物量碳含量和酶活性,分别为对照样地的79.96%、76.69%和70.70%;土壤微生物量碳和酶活性之间存在极显著的正相关关系。

[目的]研究间伐对杉木人工林土壤微生物数量、酶活性及关系的影响,试图了解不同间伐强度作用下土壤恢复的过程和机制,为人工林经营提供理论依据。[方法]以18年生杉木人工林为研究对象,采用随机区组试验设计,分析4种间伐强度TS0(未间伐(0.0%),1 800株·hm-2)、TS1(轻度(16.7%),1 500株·hm-2)、TS2(中度(33.3%),1 200株·hm-2)和TS3(重度(50.0%),900株·hm-2)下杉木人工林土壤微生物数量及土壤酶活性特点,探讨土壤微生物数量与酶活性的相关性。[结

【目的】为研究不同密度杉木Cunninghamia lanceolata人工林土壤微生物对碳源的利用情况及土壤理化性质与微生物多样性的相关关系。【方法】运用Biolog微平板技术,对江西大岗山5种不同密度38年生杉木人工林(密度分别为1 667、 3 333、 5 000、 6 667和10 000株·hm~(-2),造林前3 a抚育,后基本无人工干扰)土壤微生物的功能多样性进行研究,探讨了土壤微生物碳代谢对林分密度的响应及土壤理化性质与微生物碳代谢的关系。【结果】在杉木存活密度为2 600～4 600株·hm~(-2)时,反映土壤微生物代谢功能多样性的平均颜色变化率较高。该密度范围下土壤微生物多样性高,适合有机质的分解和养分的转化与积累;不同密度杉木人工林土壤微生物对6种碳源的利用量不同,密度在2 600～4 600株·hm~(-2)时,土壤微生物利用的主要碳源为糖类,其次为羧酸类和氨基酸类,但密度小于或超出这一范围时,土壤微生物对羧酸类的利用大于对糖类的利用;主成分分析结果显示:α-D-乳糖对土壤微生物的利用贡献最大,是杉木人工林中利用最多的物质;相关性分析结果显示:全氮和碱解氮与微生物多样性显著相关(P

【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。

在杉木人工林中开展N0(对照),N1(60kgN·hm-2a-1),N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平氮沉降模拟试验,连续处理7年后,探讨外加氮源对土壤微生物的影响。结果表明:各土层中,低氮处理(N1)可增加土壤微生物生物量碳含量、微生物生物活性和微生物群落碳源利用能力,而中、高氮处理(N2和N3)则呈抑制作用;低氮处理(N1)能提高土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数与均匀度指数,而中、高氮处理使指数降低;主成分分析结果表明,土壤微生物群落利用的主要碳源为碳水化合物和羧酸,不同氮沉降处理土壤微生物群落利用的的碳源类型存在较大差异。

【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

为解决杉木人工林土壤质量下降、地力衰退问题,以赣中南杉木人工林为研究对象,采用分解袋法,设置不同施肥处理与树种凋落物组合添加处理,研究其对土壤养分与土壤微生物特性的影响。结果显示,与不施肥对照处理相比,施用氮磷混合肥后杉木林土壤碱解氮和速效磷含量分别增加了10.7%和36.7%,且显著高于施加单一肥料处理。与不添加凋落物对照处理相比,添加杉木+闽楠混合凋落物和单独添加闽楠凋落物后,土壤微生物生物量均显著提高。结果表明,在杉木林生产中,提倡营造杉×阔混交林以及对现有杉木中幼龄纯林进行近自然化改造以改变其凋落物的组成、质量和数量,能充分利用多树种混合凋落物分解的加合效应,并配合施用氮磷复合肥料来改善杉木林土壤养分状况。

【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。

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...