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】探讨粉垄耕作和间作绿肥还田后对甘蔗不同生长时期土壤微生物群落功能多样性的影响，为甘蔗产业可持续发展提供理论参考。【方法】设常规单作（CT）、常规间作绿肥还田（CTJ）、粉垄单作（FL）和粉垄间作绿肥还田（FLJ）4个处理，利用Biolog微平板法研究不同处理对甘蔗分蘖期、伸长期和成熟期土壤微生物群落功能多样性的影响。【结果】培养期内，不同处理的平均颜色变化率（AWCD）随着培养时间的增加而增大；培养至168 h时，甘蔗3个生长时期0～20 cm土层中各处理的AWCD值均为分蘖期＞伸长期＞成熟期，每个时期各处理在0～20 cm土层的AWCD值大于20～40 cm土层。在0～20 cm土层，分蘖期、伸长期和成熟期FLJ处理的AWCD值分别比其他处理增加24.6%～55.2%、114.8%～205.3%和25.9%～47.8%。在甘蔗整个生育期，0～20 和20～40 cm土层中FLJ处理的Shannon-wiener多性样指数、Simpson优势度指数和Mclntosh丰富度指数最大（成熟期Mclntosh丰富度指数除外），但与其他处理总体差异不显著（P>0.05）。碳水类、氨基酸类和羧酸类为微生物代谢利用最主要的碳源，0～20 cm土层中FLJ处理对碳水类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、胺类、酚酸类6类碳源的利用强度总体上大于其他处理。在分蘖期，土壤微生物对多聚物类和氨基酸类的利用程度最高；在伸长期和成熟期均为对碳水类和氨基酸类的利用程度最高。主成分分析表明，粉垄耕作和间作绿肥还田影响着土壤微生物群落碳代谢能力，各处理的微生物群落代谢功能存在显著差异（P<0.05），导致微生物群落功能差异的特征碳源为碳水类、氨基酸类和羧酸类。【结论】粉垄耕作结合间作绿肥还田可以增加土壤微生物群落功能多样性并提高其对碳源的利用程度，可作为一种耕作与栽培模式在广西蔗区推广应用。

探究茶与大豆间作条件下根系土壤微生物群落代谢功能多样性的变化特征,有助于进一步了解茶园间作生态系统高产优质的机制。通过田间试验,设置茶树单作、大豆单作和茶树/大豆间作3种种植模式,运用Biolog技术分析土壤微生物群落代谢功能多样性的变化。结果表明,与单作模式相比,茶-大豆间作提高了土壤微生物群落的碳源平均利用率(AWCD),在120 h分别显著提高了11.52%,12.99%。茶-大豆间作提高了土壤微生物群落对糖类、氨基酸类、羧酸类及胺类等4类碳源的利用强度,并且提高了土壤微生物多样性指数。主成分分析表明,茶树与大豆间作主要通过改变土壤微生物群落对糖类、羧酸类碳源利用的模式来改善土壤微生物群落的代谢多样性。本试验条件下,茶与大豆间作改变了根际微生物的群落组成,改善了根际微生物群落功能多样性。

以Biolog技术研究了套作绿肥对植烟土壤微生物群落功能多样性的影响,为绿肥与烟草套作栽培模式的应用提供理论依据,结果表明:团棵期和成熟期表征土壤微生物碳代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)均为套作草木犀>套作黑麦草>对照,说明套作绿肥对土壤微生物利用碳源的能力影响显著。土壤微生物均匀度指数、Simpson指数和优势度指数均为套作草木犀>套作黑麦草>对照,且套作草木犀的土壤微生物均匀度指数、Simpson指数和优势度指数均为最大值,说明套作绿肥影响了植烟土壤的微生物群落结构,提高了植烟土壤微生物群落多样性。不同碳源的代谢强度分析表明,不同绿肥及不同生长时期土壤微生物对氨基酸类、羧酸类和糖类的利用程度明显高于氨/胺类、其他化合物类和聚合物类碳源。主成分分析表明,套作绿肥及不同生长期植烟土壤的微生物群落功能多样性具有明显的差异,糖类、其他化合物类和羧酸类对微生物碳代谢差异起主要作用。套作绿肥增强了土壤微生物对碳源的利用能力,提高了植烟土壤的微生物群落结构和群落功能多样性,并且套作草木犀的效果更为明显。

为了研究养殖沙塘鳢(Odontobutis obscurus)对稻田水体及底泥的微生物群落结构及多样性的影响,2015年于浙江海盐江南四阡现代农业公司进行了沙塘鳢的稻田养殖实验,利用DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)技术对养殖过程中的稻田水体及底泥中细菌的16S r DNA片段进行指纹图谱分析。DGGE条带测序分析结果显示:稻田水体及底泥共检测到包括α-变形菌亚门(Alphaproteobacteria)、β-变形菌亚门(Betaproteobact

【目的】研究生物炭和生物有机肥处理对平邑甜茶根系及微生物功能多样性等指标的影响,为果园可持续发展提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,添加生物炭和生物有机肥处理,分析不同生物炭和生物有机肥处理对植株根系、土壤微生物群落功能多样性的影响。【结果】施用生物有机肥和生物炭均可增加细吸收根量、细吸收根面积、土壤和根际可培养微生物量,提高土壤FDA酶活性和土壤微生物多样性,二者联合施用效果最佳。生物炭处理对细吸收根面积的改善效果优于生物有机肥处理,对土壤微生物多样性的改善效果则不如生物有机肥处理;10%生物肥+6%生物炭、10%生物肥+3%生物炭处理细吸收根面积分别是CK的6.6和10倍,10%生物肥处理...

为探究稻虾共作对稻田水体微生物多样性和群落结构的影响,基于16S rDNA扩增子高通量测序,结合生物信息分析,比较稻虾共作模式(RC)和水稻单作模式(RM)中水体微生物的多样性和群落结构。结果显示,RC中水体微生物的多样性极显著高于RM。水体微生物的群落结构在2种模式中差异显著,且水体理化性质,如总氮、亚硝酸盐氮等的含量与2种模式中水体微生物群落结构的差异显著关联。相比于RM,RC水体中放线菌门(Actinobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)的相对丰度更高,而变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度更低。放线菌目(Actinomycetales)、根瘤菌目(Rhizobiales)、聚球藻目(Synechococcales)等为RC主要的水体微生物标志物,而黄杆菌目(Flavobacteriales)、β-变形菌目(Betaproteobacteriales)、红环菌目(Rhodocyclales)等则为CM主要的水体微生物标志物。在稻田水体微生物群落中鉴定出6个基石种,主要属于伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、腐螺旋菌科(Saprospiraceae)和多囊菌科(Polyangiaceae)等。通过功能预测及其相对丰度比较,发现RC中水体微生物的代谢通路的相对丰度高于RM,尤其是能量代谢通路的相对丰度极显著地高于RM。以上研究表明,相比于水稻单作,稻虾共作显著提高了稻田水体微生物的多样性,塑造了组成更健康、功能更强大的水体微生物群落,提高了稻田生态系统的物质循环能力和能量利用效率,有利于稻田水体净化,并维持稻田生态系统稳定。

【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。

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...

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。

To investigate the effect of bamboo leaves on soil microorganism a microcosm experiment of soil mixture with different percentage of bamboo leaf powder was conducted.The biolog GN2 microtial plate was used to determine diversity indices of microorganism with the incubation time. The results showed t...

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】研究生物炭处理对新疆连作棉田土壤养分和微生物多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】在大田覆膜滴灌栽培条件下,测定土壤养分含量,并采用常规培养法,结合Biolog微平板技术对连作棉田根际和非根际土壤可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行分析,研究施用生物炭对新疆石河子垦区灰漠土和风沙土土壤养分和微生物多样性的影响。灰漠土试验分别设生物炭+常规NPK施肥(BC+CK)和常规NPK施肥(CK)两种,生物炭施用量22.5 t·hm-2;风沙土设低量生物炭+常规NPK施肥(BC1+CK)、高量生物炭+常规NPK施肥(BC2+CK)和常规NPK施肥...

【目的】土壤微生物在地球化学循环及维持土壤肥力和作物产量方面发挥了重要作用,为了研究长期不同施肥制度对土壤肥力状况的影响,明确施肥制度与土壤微生物的关系。【方法】采用土壤熏蒸和磷脂脂肪酸分析方法,研究了湖南宁乡不施肥处理、施用化肥、常规施肥、秸秆还田、30%有机肥+化肥和60%有机肥+化肥6个长期肥料定位试验的土壤微生物量碳及磷脂脂肪酸。【结果】与不施肥对照相比,施用化肥、秸秆还田及有机肥与化肥配合施用可以显著的提高土壤微生物量碳及总磷脂脂肪酸的量。长期施用化肥后,群落中含有iC15:0的微生物明显增多,长期施用有机肥和秸秆还田后,群落中含iC15:0微生物明显减少,而含aC15:0微生物则显...