【目的】研究设施黄瓜连作和轮作中,土壤微生物多样性的变化及其对产量品质的影响。【方法】利用RAPD技术研究了设施黄瓜连作和轮作对土壤微生物群落DNA序列多样性及产量品质的影响。【结果】连作黄瓜2年和7年的土壤微生物群落多样性指数、丰富度及其均匀度指数均随着黄瓜种植年限的增加而降低,黄瓜产量显著下降。而对于15、18和21年3种轮作种植的土壤,尽管其种植年限较长,但其微生物群落DNA序列多样性及均匀度均高于7年黄瓜连作的土壤,而且黄瓜VC含量均高于连作土壤。【结论】设施栽培条件下,轮作有利于土壤微生物群落的多样性和稳定性的提高,有利于土壤生态环境的改善和黄瓜产量品质的形成。

【目的】研究轮套作对黄瓜各个时期的土壤微生物多样性及黄瓜产量的影响。【方法】采用随机扩增多态性DNA分析(random amplified polymorphism DNA,RAPD)方法。【结果】轮作处理中,小麦和大豆轮作处理可以显著提高黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性各指数(P<0.05),其黄瓜产量极显著高于对照(P<0.01);与对照相比,毛葱套作处理显著提高黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性各指数,其黄瓜产量极显著高于对照(P<0.01)。【结论】小麦、大豆轮作和毛葱套作有利于改善土壤微生态环境,提高黄瓜产量。

研究土壤改良剂对设施番茄根际土壤微生物群落、番茄品质及产量的影响，为合理施用土壤改良剂提供科学依据。选择设施番茄为研究对象，研究了不同土壤改良剂（石灰氮、福气多、阿维菌素和基质）下土壤细菌、真菌、放线菌、品质及产量等的变化。结果表明，４种不同土壤改良剂均能有效增加土壤中细菌、真菌、放线菌和拮抗菌数量，其中细菌和真菌数量在番茄生长后期较中期有所降低；基质栽培处理的番茄红素和维生素Ｃ产量最高，分别为８．７５ｍｇ／１００ｇ，７８．６０ ｍｇ／ｋｇ；可溶性糖含量为２．８５％～３．２９％；对照、基质栽培和阿维菌素处理糖酸比分别为７．５７，６．９１，７．７０，口感最好；产量以基质栽培处理为最高，达１３９ ．．．

基于豆科作物养分减投的轮作模式有助于在保障高产的基础上实现农业面源污染防控,为了探讨引入豆科蔬菜的轮作模式对土壤微生物群落的影响,采集定位试验3种轮作模式:西红柿-甜瓜、豆角-甜瓜、西红柿-豆角土壤样品,利用MiSeq高通量测序分析不同轮作模式下土壤微生物多样性、群落组成和结构差异,并结合土壤性质等环境因子探讨影响设施土壤微生物群落组成和结构的关键因素。结果表明,引入豆角的轮作模式显著影响土壤微生物的α-多样性,其中豆角-甜瓜模式显著降低了细菌Pielou指数,西红柿-豆角模式显著降低了真菌Chao指数。西红柿-豆角模式显著增加了土壤细菌中己科河菌门及真菌中担子菌门的相对丰度,分别是另2种轮作模式的2.3,4.1～4.8倍。在科水平上,西红柿-豆角模式显著增加了细菌亚硝化单胞菌科、Rokubacteriales、 S085及真菌小不整球壳科、虫草菌科和丛赤壳科的相对丰度;豆角-甜瓜显著促进了细菌甾体杆菌科的生长;而西红柿-甜瓜显著提高了细菌Roseiflexaceae和生丝单胞菌科的相对丰度。CCA分析表明,地上部作物种类、pH值和NO~-_3-N含量是影响土壤微生物群落组成和结构的关键环境因子,并且土壤细菌对环境因子改变的响应比真菌敏感。结果表明,相对于传统茄科-葫芦科轮作,引入豆科作物的轮作模式显著降低了细菌的均匀度和真菌的丰富度,并且改变了细菌和真菌的群落组成及结构,而且细菌对轮作模式改变的响应比真菌敏感。

【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...

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】研究玉米根际与非根际土壤微生物群落结构及多样性季节变化特征。【方法】利用Illumina-MiSeq高通量测序技术对不同季节玉米根际与非根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3～V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序。【结果】①不同季节玉米根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势一致,玉米根际、非根际土壤电导率随季节呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季>秋季>春季>冬季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著高于非根际(P冬季>秋季>夏季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著低于非根际(P0.05);土壤pH与土壤细菌和真菌多样性呈负相关,土壤电导率和全磷与土壤细菌和真菌多样性均没有显著的相关性(P>0.05)。【结论】玉米土壤根际和非根际细菌和真菌群落具有很好的相似性,并且根际和非根际细菌群落产生明显的分离效应。

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】营养基质栽培作为一种有效缓解土壤连作障碍的栽培方式而被广泛应用，但随着栽培年限增加，也会表现出连作障碍现象。目前针对营养基质连作障碍产生机理的研究相对较少，生产上主要采用更换营养基质的方式维持生产力，造成大量的资源浪费。本研究从微生物群落功能多样性方面探索营养基质连作障碍产生机理，为找到合理修复营养基质的方法奠定基础。【方法】以日光温室黄瓜槽式连作栽培的营养基质（稻草＋土壤＋膨化鸡粪）为试材，采用Ｂｉｏｌｏｇ－ＥＣｏ方法计算Ｓｈａｎｎｏｎ－ＷｉＥｎＥｒ多样性指数、ＳｉｍｐＳｏｎ优势度指数、ｍＣ ｉｎｔｏＳｈ指数及丰富度指数，进而揭示微生物群落结构多样性，采用主成分分析法探索不同连作茬次．．．

【目的】分析稻菜轮作模式下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响，为氮肥减量施用提供理论支撑。【方法】设置氮肥全量施用（T1）、氮肥减施（T2）、氮肥配施有机肥（T3）、不施氮肥（CK）4个处理，利用高通量测序技术和生物信息学手段，研究其对土壤真菌和细菌群落结构和多样性的影响。【结果】土壤细菌和真菌群落Alpha多样性分析表明，T1处理的细菌群落Chao1指数和Observed指数低于CK处理，T2、T3处理高于CK，但处理间差异不显著；T1、T2、T3处理的细菌Shannon指数和Simpson指数均高于CK处理，差异不显著。T1、T2、T3处理的真菌Chao1指数和Observed指数均高于CK处理，而Shannon指数和Simpson指数均低于CK处理，差异不显著。微生物群落Beta多样性分析表明4个处理的土壤细菌群落组成基本相似，处理间差异不显著；T3处理的真菌群落组成与CK、T1、T2处理有一定的差异。土壤细菌群落组成基本相似，4个处理的细菌优势菌群均为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloronexi）和酸杆菌门（Acidobacteria），T2处理的绿弯菌门相对丰度最高，T3处理的变形菌门相对丰度最高，施氮处理均降低了酸杆菌门、放线菌门和硝化螺旋菌门相对丰度。真菌群落组成有一定的差异性，真菌优势菌群均为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和担子菌门（Basidiomycota），T1处理增加担子菌门的相对丰度，T2处理增加被孢霉门的相对丰度，T3处理子囊菌门相对丰度最高。T2处理显著降低了大理石雕菌属（Marmoricola）相对丰度，T3处理显著增加腐质霉属（Humicola）和青霉菌属（Penicillium）相对丰度，施氮处理均显著降低链格孢属（Alternaria）相对丰度。【结论】在水稻-茎瘤芥轮作模式下，与氮肥全量施用相比，减氮施肥和氮肥配施有机肥均提高了土壤细菌群落的丰富度，降低了真菌群落的丰富度。处理间土壤微生物的群落结构差异不明显，其微生物群落多样性的差异主要体现在大理石雕菌属、腐质霉属、青霉菌属和链格孢属相对丰度的显著变化。

【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。

【目的】解析保山山地碱性植烟土壤微生物群落多样性特征，考察深耕配施生物有机肥对土壤质量退化的阻遏效果，为区域植烟土壤的优化管理提供理论依据。【方法】以深耕（30 cm）为主处理，生物有机肥培肥为副处理，设置随机区组试验，分析测试土壤主要理化性质、酶活性和微生物群落结构组成；解析土壤主要理化性质和酶活性与微生物种群丰度间的关系。【结果】深耕+化肥+生物有机肥处理（处理CS）显著降低土壤容重和pH，分别降低28.64%和9.21%；显著提高土壤有机质、全磷、速效磷和速效钾含量及蔗糖酶和脲酶活性，分别提高31.54%、21.63%、165.31%、77.34%、21.68%、27.95%和238.55%。Alpha和Beta多样性分析结果表明，各处理细菌Chao1指数和Shannon指数差异不显著；处理CS显著提高真菌Chao1指数和Shannon指数（P<0.05），促进细菌和真菌群落差异性增强，对真菌群落结构组成的影响更为显著。群落结构组成结果表明，处理CS显著提高了变形菌门（Proteobacteria）和被孢霉门（Mortierellomycota）的种群丰度，分别提高74.32%和280.70%；降低了放线菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Actinobacteria）和担子菌门（Basidiomycota）的种群丰度，分别降低12.83%、21.88%、36.57%和70.04%。LEfSe分析表明，处理CS导致属水平的细菌和真菌显著差异性物种增加。BugBase表型预测和FUNGuild功能预测结果表明，处理CS显著影响土壤微生物功能类群，其中，致病性细菌和植物病原真菌丰度显著下降。相关性结果表明，土壤容重和pH是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要理化因子。【结论】深耕配施生物有机肥降低土壤容重和pH，增加有机质和养分含量，促进土壤微生物功能多样性形成，提高土壤酶活性，是碱性植烟土壤质量提升的有效措施。

【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...

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...

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。