研究镉(Cd)污染对滩涂湿地围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构的影响,探求有益于Cd污染农田土壤修复的耐Cd细菌菌群。采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析Cd浓度分别为0,3.5,60 mg·kg~(-1)时对台州湾滩涂湿地围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构和多样性指数的影响。结果表明:所有样品中检测到的细菌菌群分属于35门、97纲、205目、315科、506属。低浓度Cd污染时,西兰花根际土壤细菌Chao 1指数和Shannon指数与对照相比大幅度升高,而高浓度Cd污染时,土壤细菌Chao 1指数和Shannon均大幅度下降。随着Cd污染程度的增加,西兰花根际土壤放线菌门和浮霉菌门相对丰度呈一直下降的趋势,拟杆菌门和芽单胞菌门相对丰度呈一直升高的趋势。土壤变形菌门和髌骨菌门相对丰度呈先下降后上升的趋势,而土壤酸杆菌门、棒状杆菌门、疣微菌门、硝化螺旋菌门和厚壁菌门相对丰度呈先上升后下降的趋势。变形菌门、拟杆菌门、髌骨菌门和芽单胞菌门在高浓度Cd污染下为农田土壤细菌群落的主体。土壤罗思河小杆菌属相对丰度在低浓度Cd污染时呈下降趋势,而在高浓度Cd污染时呈升高趋势,土壤鞘氨醇单胞菌属的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势,在高浓度Cd污染时呈下降趋势。土壤罗思河小杆菌属、马赛菌属、黄杆菌属和杜擀氏菌属可以被认为是西兰花根际土壤高抗Cd污染的细菌菌属。研究结果可为滨海滩涂地西兰花重金属污染土壤微生物修复提供依据。

[目的]本文旨在研究江苏盐城大丰地区碱蓬湿地、芦苇湿地、互花米草湿地、盐蒿湿地和原始光滩等5种滨海湿地生境土壤细菌群落组成结构特征,阐明不同滨海湿地生境对土壤细菌群落的调控作用及驱动机制,为滨海湿地资源合理开发与生物多样性保护提供指导意义。[方法]利用高通量测序技术对滨海湿地土壤细菌群落进行16S rRNA测序,利用微生物信息学方法对序列进行OTU(操作分类单元)聚类、物种注释、多样性指数、功能预测以及环境因子关联分析。[结果]土壤细菌群落中特有细菌OTU种类数从大到小依次为盐蒿湿地、芦苇湿地、互花米草湿地、碱蓬湿地、原始光滩地;土壤细菌群落多样性指数从高到低依次为芦苇湿地、盐蒿湿地、互花米草湿地、原始光滩地、碱蓬湿地。盐生细菌群落结构变化,一部分受到全钾(TK)与碳素耦合作用影响,另一部分受到Na~+与钠吸附比的影响。土壤中Na~+、钠吸附比(SAR)、土壤多酚氧化酶(PPO)活性、土壤碱性磷酸酶(AKP)活性、全氮(TN)等是驱动细菌群落结构变化的主要环境因子;NH~+_4-N、PPO和AKP三者形成偶联关系,共同影响土壤细菌群落的生物多样性。[结论]滨海湿地植被类型和主要环境因子在稳定土壤细菌群落结构及生物多样性方面起到关键作用。

在杭州湾慈溪滨海滩涂设置棉花秸秆隔离层,研究其对于滨海滩涂土壤及绿化植物的影响。结果表明:杭州湾慈溪滩涂对照区通过种植绿化植物1年半后,0～30cm滩涂表层土的含盐量大幅下降,土壤pH值略有降低,土壤有机质含量略有增加;设置棉花秸秆隔离层,能够显著地降低杭州湾慈溪滩涂盐渍土盐分,抑制冬季返盐作用;秸秆隔离措施能显著改善部分植物种类在滩涂的生长状况。

【目的】探究滨海湿地围垦养殖前后土壤铁还原菌群落的结构变化、功能演变及其影响因素，了解湿地微生物多样性的变化。【方法】以我国黄河口碱蓬湿地、九龙江口桐花树湿地、东寨港木榄湿地为样地，利用高通量技术分析铁还原菌的群落结构，并采用盐酸浸提—邻菲罗啉比色法测定土壤中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)含量。【结果】(1)围垦养殖后，黄河口围垦区的拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌门，九龙江口围垦区和东寨港围垦区的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria);黄河口围垦区的拟杆菌属(Bacteroides)为优势菌属，九龙江口围垦区的弧菌属(Vibrio)、脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、硫杆菌属(Thiobacillus)为优势菌属，东寨港围垦区的气单胞菌属(Aeromonas)和硫杆菌属为优势菌属。(2)围垦养殖后，黄河口围垦区微生物化能异养、发酵功能的相对丰度升高；东寨港围垦区微生物化能异养、有氧化能异养、发酵以及硝酸盐还原功能的相对丰度升高；九龙江口围垦区微生物有氧化能异养、硝酸盐还原功能的相对丰度升高。(3)冗余分析结果显示：土壤pH值对铁还原菌群落结构的影响最大；Fe(Ⅱ)含量对土壤铁还原菌群落结构的影响比Fe(Ⅲ)含量大。【结论】围垦养殖后，土壤理化性质以及Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)含量会对铁还原菌产生影响，其中，pH值的影响最大；铁还原菌群落的适应性强，有利于养殖。

滩涂是陆地与海洋间重要的生态交错带以及生态系统之一，随着沿海地区经济的发展，滩涂围垦成为缓解区域土地利用压力的重要途径之一。论文通过对不同围垦年限以及不同人类干扰强度下土壤粒径分布（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ ＤｉＳｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）的时空差异研究，比较了自然演变和人类活动双重影响下，垦区环境的变化过程及影响因素。结果表明：１）在６０ ａ的围垦过程中，在强烈、中度和无人类干扰强度下，土壤粒径分布均表现出在脱盐过程中随围垦年限增加而砂粒减少、粉粒和粘粒增加的过程，脱盐后砂粒的年均下降率可达０．７２％；２）在无干扰强度下，土壤粒径分布反映出滩涂围垦和脱离海水影响的自然过程，而强烈和中度干扰强度则．．．

【目的】研究土壤添加西兰花残体（broccoli residues,BR）对棉花根际土壤酶活性的影响及其与根际土壤微生物碳源利用能力之间的关系，为揭示土壤添加西兰花残体对棉花防病、促生的生态机制提供理论依据。【方法】设置棉田土壤添加西兰花残体和未添加西兰花残体（CK）两个处理，以不同处理的棉花根际土壤为研究对象，测定土壤过氧化物酶、中性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、几丁质酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性；利用Biolog-ECO平板研究不同处理的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数、McIntosh指数及丰富度指数，揭示微生物群落结构的功能多样性；采用主成分分析比较不同处理的根际土壤微生物代谢活性特征，冗余分析土壤酶活性与不同类型碳源利用能力之间的相关性。【结果】与空白对照相比，BR处理的棉花株高、果枝数和结铃数显著增加，增幅分别为12.73%、16.95%和10.36%；棉花黄萎病病情指数显著降低，达64.19%。BR处理显著提高了棉花根际土壤pH、硝态氮和有机质含量。BR处理对根际土壤微生物功能多样性指数不存在显著影响，但改变了根际土壤微生物的代谢活性。同时，BR处理显著提高了不同营养元素循环相关酶活性，其中在碳循环方面，过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶的活性分别为对照的2.70和1.95倍；在氮循环方面，脲酶、几丁质酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶的活性分别为对照的1.42、1.59和1.52倍；在磷循环方面，中性磷酸酶的活性为对照的1.33倍；在硫循环方面，芳基硫酸酯酶的活性为对照的1.22倍。冗余分析表明，BR处理的土壤酶活性与L-苯基丙氨酸、L-苏氨酸、肝糖、2-羟基苯甲酸、衣康酸和D-苹果酸的利用能力均存在正相关性。【结论】土壤添加西兰花残体显著提高了营养元素循环相关酶的活性，改变了棉花根际土壤微生物的碳代谢活性，并提高了根际土壤pH、硝态氮和有机质含量。同时，土壤酶活性与微生物碳代谢特征存在不同程度的相关性。

滩涂的匡围与开发对沿海地区土地利用和生态过程产生重大的影响。本文以慈溪市滩涂围垦区为研究对象,利用1990年、2000年、2010年3期遥感数据,提取不同时期土地利用信息,分析慈溪市开展滩涂围垦和建设导致的土地利用变化及其引起的生态系统服务价值变化。结果表明:第一,从1990年到2010年,慈溪市滩涂围垦区的土地利用变化主要体现在由于滩涂淤涨,20年间海域面积共转化385km2,82.71%转化为滩涂生态系统。第二,1990年到2010年间,慈溪地区滩涂围垦开发,原有滩涂共有77.54%发生转出,建设用地面积增加幅度最大为17.91%,其次为养殖面积的增加。第三,从1990年到2010年生态系统服务价值变化总体看,20年间,各土地利用类型的生态系统服务价值变化不一致,其间接的生态服务功能由32.18亿元上升到52.61亿元,呈现上升趋势。

上海市位于长江口,拥有大量可开发的滩涂资源,但是由于不合理的开发方式,滩涂景观和生物群落发生改变。在2004年春季,鸻形目鸟类迁徙中转停留时,实地调查位于上海东部沿岸的10个调查点,研究滩涂生境指标与鸻形目鸟类群落关系。此次观察到的鸻形目鸟类有13种,优势种有尖尾滨鹬和黑腹滨鹬,而20年前的类似调查则观察到23种,优势种为黑腹滨鹬、细嘴滨鹬和红颈滨鹬。通过分析滩涂结构、植被分布与鸻形目鸟类群落之间的关系发现鸻形目鸟类对生境选择中,滩涂结构完整度、藨草带和光滩带的宽度、周边景观的多样性、人为干扰程度都是影响鸻形目鸟类栖息地选择的关键因子。最后,分析了鸻形目鸟类群落与栖息地景观的关系,并就如何改善...

滩涂围垦是沿海地区开拓土地资源和缓解人地矛盾的重要措施,土壤环境也因此发生剧烈变化。以江苏如东县沿海不同年限的垦区土壤为研究对象,探讨土壤pH值、有机质和氮、磷、钾速效养分的分布情况,pH值、有机质和速效养分之间的关系,以及这种相关性随垦区围垦年限而发生的变化。结果表明:如东滩涂围垦区土壤呈碱性,土壤养分较为缺乏;随着围垦年限的增加,垦区土壤pH值下降,土壤养分呈增加趋势,垦区围垦年限对土壤pH值、有机质与速效养分之间的相关性存在一定影响,其中10a围垦期是pH与有机质、速效磷之间相关性变化的转折点。围垦年限不仅对垦区土壤pH值、土壤有机质和速效养分的绝对含量有着明显影响,还影响土壤pH值、有...

研究目的:分析沿海围垦活动下土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征变化。研究方法:以江苏省东台围垦区为研究区,基于时空替代法进行土壤样品的采集和实验室分析。研究结果:在60年的围垦开发活动影响下,(1)0—100 cm土壤TOC含量由0.764 g/kg升至3.660 g/kg,TN含量从0.152 g/kg增至0.534 g/kg,TP含量由0.739 g/kg降至0.681 g/kg,而0—20 cm土壤中TOC、TN和TP含量分别从0.718 g/kg、0.127 g/kg和0.676 g/kg升至8.

【目的】研究土壤中添加西兰花残体(broccoli residues,BR)对棉花黄萎病及不同生育时期土壤细菌群落结构的影响,为棉花黄萎病的绿色生态防控和化学农药的减量施用提供新途径和思路。【方法】通过田间小区试验,分别以西兰花残体还田和不含有西兰花残体(CK)的耕层土壤中播种的棉花为试验对象,监测不同处理的棉花黄萎病的发生动态。采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术分别测定不同时期土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)DNA拷贝数量和土壤细菌群落,进而分析西兰花残体还田对土壤中病原菌数量变化和土壤细菌群落的影响。采用主成分分析探索西兰花残体还田对不同生育时期土壤细菌群落在门和属水平的结构变化特征与规律。【结果】西兰花残体还田后棉花黄萎病的发病率和病情指数均呈现出下降趋势,且发病高峰时间推迟,在发病高峰期对黄萎病的防治效果达到70.77%,建立了整个生育期内病情指数-时间病程发展曲线,平均防治效果为57.21%。与空白对照相比,西兰花残体还田处理在棉花生长季和非生长季的4个阶段土壤中大丽轮枝菌DNA拷贝数量分别降低了10.96%、11.11%、25.95%和11.25%。高通量测序分析表明,不同生育时期西兰花残体还田处理显著提高了土壤细菌多样性,丰富度指数Chao1均显著上升,ACE指数在播种前期、花铃期和吐絮期显著上升。与空白对照相比,在不同生育时期内,西兰花残体还田后土壤中的放线菌门(Actinobacteria)菌群的相对丰度呈现显著上升。同时研究表明,西兰花残体还田后优势菌群组成在不同生育时期存在差别,在播种前期和苗期,厚壁菌门(Firmicutes)菌群上升为优势菌群;在蕾期和花铃期,蓝藻细菌门(Cyanobacteria)菌群成为优势菌群。主成分分析表明,西兰花残体还田改变了苗期、蕾期、花铃期和吐絮期的细菌群落结构。进一步分析表明,西兰花残体还田显著增加了链霉菌属(Streptomyces)和芽孢杆菌属(Bacillus)菌群的相对丰度。【结论】西兰花残体还田能够有效抑制棉花黄萎病的发生,降低土壤中大丽轮枝菌DNA拷贝的数量,改变土壤细菌群落结构,增加有益微生物的相对丰度,是一种有效控制棉花黄萎病的绿色措施。

【目的】为滨海滩涂地精准施肥提供理论依据。【方法】2005和2006年运用ASI法对位于黄海之滨的海丰农场进行土壤养分含量测定及水稻氮、磷、钾肥施用的推荐。选取60块肥力从高到低田块,利用不施肥、不施氮肥、不施磷肥、不施钾肥和施肥5个处理、3次重复的设计方案进行田间小区试验,按照相对产量95%为"高"、再降为95%时为"过高"的标准建立土壤有效氮、磷、钾的丰缺指标体系。【结果】滨海滩涂水稻田土壤铵态氮的"极低"指标为<2.5mgN·L-1,"低"为2.5～11.0mgN·L-1,"中"为11.0～19.5mg...

[目的]由于自然要素组合的特殊性,与传统内陆农区相比,滩涂围垦区农业生产特点鲜明。摸清该区大田作物碳足迹,可减少区域碳排放,提升农业生产效率,优化区域资源配置。[方法]采用生命周期评价理论结合IPCC田间温室气体计算方法,建立大田作物碳足迹评估模型,估算滨海滩涂垦区大田作物温室气体排量。[结果](1)滨海滩涂地区大田作物的碳足迹(以CO_2当量)总体在0.63～0.769kg/kg范围内,不同作物的碳足迹由大到小依次为:玉米0.769±0.224kg/kg、水稻0.739±0.241kg/kg、小麦0.636±0.183kg/kg和大麦0.630±0.184kg/kg;(2)氮肥生产和施用环节对该区碳足迹贡献度最大,贡献率分别为26.46%～37.12%和29.06%～51.94%。该地碳足迹数值和结构上呈显著地域化特点,与中国其他地区相比,氮肥施用贡献度大,水田灌溉贡献度大。[结论]降低该地区碳足迹,重点关注施氮和水稻灌溉工程两个方面。采用降低施氮量、提高氮肥利用率、发展节水农业与生态农业等措施,可达到降低碳足迹的目的。

[目的]研究镉(Cd)污染对浙江省山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响，探求有利于Cd污染湿地土壤修复的耐Cd细菌菌落。[方法]采用Illumina Miseq高通量测序技术，分析Cd浓度分别为0、100和400 mg/kg时对消落带湿地建群种植物落羽杉根际土壤细菌群落结构和多样性指数的影响。[结果]研究区所有样品共有34门、96纲、202目、313科、502属土壤细菌。低浓度Cd污染时，消落带湿地植物落羽杉根际土壤细菌Chaol指数和Shannon指数与对照相比大幅升高，而高浓度Cd污染时，其Chaol指数和Shannon指数大幅下降。各处理特有的细菌OTUs也呈同样的趋势。不同程度Cd污染条件下，消落带湿地落羽杉根际土壤细菌群落结构在门和属水平上发生明显变化。随着Cd污染程度的加剧，消落带湿地土壤放线菌门和浮霉菌门相对丰度呈持续下降趋势，拟杆菌门和芽单胞菌门相对丰度呈持续升高趋势。土壤变形菌门和髌骨菌门相对丰度呈先下降后上升趋势，而土壤酸杆菌门、棒状杆菌门、疣微菌门、硝化螺旋菌门和厚壁菌门相对丰度呈先上升后下降趋势。变形菌门、拟杆菌门、髌骨菌门、芽单胞菌门在高浓度Cd污染下为湿地土壤细菌群落的主体。土壤罗思河小杆菌属相对丰度在低浓度Cd污染时呈下降趋势，而在高浓度Cd污染时呈升高趋势，土壤鞘氨醇单胞菌属的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势，在高浓度Cd污染时呈下降趋势。土壤假节杆菌属、黏液杆菌属以及红假单胞菌属的相对丰度随着Cd浓度的增加一直呈下降趋势。土壤黄杆菌属的相对丰度随着Cd污染程度的加剧呈持续升高趋势。[结论]细菌罗思河小杆菌属、Gemmatimonadaceae-unclassified、马赛菌属、Candidate-Adlerbacteria-unclassified、Chitinophagaceae-unclassified、Alphaproteobacteria-unclassified、黄杆菌属、杜擀氏菌属可以被认为是消落带湿地土壤高抗Cd污染的细菌菌属。研究结果可为我国南方山地水库消落带湿地生态恢复采用微生物技术提供依据。

通过引入聚集系数、变异系数和分形维数等参数揭示了不同围垦年限下的沿海滩涂土壤剖面盐分和粒径的分布特征,并且运用灰色关联度方法计算了土壤盐分与土壤粒径的相关联程度,结果发现:①随着围垦年限和人类活动强度的增加,沿海滩涂土壤中总体盐分含量逐渐下降,且表现出有农作物生长的田间的脱盐效果明显快于、好于无农作物生长的田边土壤。同时沿海滩涂土壤经历了"均匀型-表聚型-震荡型-底聚型-震荡型-均匀型"的变化趋势;②围垦20～60a的无盐土盐分处于临界轻度盐化土的状态,土壤次生盐碱化风险较高;③沿海滩涂土壤各层盐分表现出"临层相关-隔层相关-上层相关"的变化过程,各层与平均含盐量的相关性体现了土壤剖面含盐量向...