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喀斯特地区土壤微生物功能多样性对生态演替的响应--以贵州茂兰国家自然保护区为例

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地质通报 2020年第4期39卷 574-581页

作者：喻文强许超米屹东周民魏源张音波龙颖贤赵鑫赵妍李信茹中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 华南环境科学研究所环境管理与政策研究中心广东广州510655 河海大学环境学院江苏南京210098

利用BIOLOG ECO微平板法研究了喀斯特地区土壤微生物功能多样性对生态演替的响应情况。在研究区选取具有代表性的4个不同群落演替阶段:原生乔木林、次生乔灌混合林、灌丛、草坡,同时选择一个非喀斯特森林样地作为对照,对选取的不同生态... 详细信息

利用BIOLOG ECO微平板法研究了喀斯特地区土壤微生物功能多样性对生态演替的响应情况。在研究区选取具有代表性的4个不同群落演替阶段:原生乔木林、次生乔灌混合林、灌丛、草坡,同时选择一个非喀斯特森林样地作为对照,对选取的不同生态系统土壤的微生物功能多样性进行研究。结果发现,随着乔木林逆向演替到灌丛的过程,微生物活性有逐渐降低的趋势,功能多样性对生态演替响应灵敏,土壤微生物在喀斯特地区比非喀斯特地区总体表现出更高的活性和丰富度,但群落均匀度较低,结构不稳定。主成分分析显示,演替使微生物的代谢模式产生了明显的分异,起主要分异作用的碳源是糖类、羧酸类和聚合物类。颜色变化率和主成分分析综合表明,演替进行到草坡阶段,较大的环境变化可能使土壤微生物采取了r-策略(r-strategistis)。根据逆向演替过程中土壤微生物功能多样性的变化,灌丛阶段可以视为岩溶生态系统整个演替阶段的阈值。

关键词：喀斯特生态演替微生物功能多样性 BIOLOG

种植水稻对古水稻土与现代水稻土微生物功能多样性的影响

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土壤学报 2007年第2期44卷 280-287页

作者：胡君利林先贵褚海燕尹睿张华勇王俊华曹志洪胡正义土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)

通过温室盆栽试验，研究种植水稻对长江三角洲绰墩山遗址的古水稻土与现代水稻土的微生物功能多样性和氨氧化细菌数量的影响。在60d的试验期内观察发现，现代水稻土含有0．416～1、235MPN mg^-1的氨氧化细菌，古水稻土在温室培养后也检... 详细信息

通过温室盆栽试验，研究种植水稻对长江三角洲绰墩山遗址的古水稻土与现代水稻土的微生物功能多样性和氨氧化细菌数量的影响。在60d的试验期内观察发现，现代水稻土含有0．416～1、235MPN mg^-1的氨氧化细菌，古水稻土在温室培养后也检测到0．013—0、055MPN mg^-1的氨氧化细菌，但数量远远低于现代水稻土；在不施氮的条件下种植水稻会降低古水稻土与现代水稻土中氨氧化细菌的数量，但施加硫酸铵在种植水稻30d时增加了其数量，而施加硝酸钠对其数量没有显著影响。现代水稻土的碳底物利用能力明显弱于古水稻土，微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数也不同程度的低于古水稻土；种植水稻60d后，现代水稻土中微生物群落的整体活性显著提高，三种多样性指数也达到与古水稻土相同的水平，但施加氮肥又减缓了种植水稻对微生物整体活性的增强作用。种植水稻和施用氮肥对古水稻土微生物群落的三种多样性指数均没有显著影响，而且3320a古水稻土和6280a古水稻土的微生物功能多样性也没有显著差异。

关键词：古水稻土氨氧化细菌微生物功能多样性种植水稻施用氮肥

DEHP对土壤脱氢酶活性及微生物功能多样性的影响

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土壤学报 2005年第5期42卷 829-834页

作者：秦华林先贵陈瑞蕊尹睿中国科学院南京土壤研究所南京210008

选用肥熟旱耕人为土(黄棕壤),设置了在土壤中施加100 mg kg-1 DEHP与不施加DEHP两个水平,盆栽试验研究了DEHP对土壤脱氢酶活性以及土壤微生物群落功能多样性的影响,以及植物在污染土壤中的修复作用。结果表明,施加DEHP显著抑制了土壤脱... 详细信息

选用肥熟旱耕人为土(黄棕壤),设置了在土壤中施加100 mg kg-1 DEHP与不施加DEHP两个水平,盆栽试验研究了DEHP对土壤脱氢酶活性以及土壤微生物群落功能多样性的影响,以及植物在污染土壤中的修复作用。结果表明,施加DEHP显著抑制了土壤脱氢酶活性,30 d时与对照相比降低了约30%, 第60 d时尽管有缓慢的回升,但仍明显低于对照(p微生物的功能多样性,土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数和均度均显著低于无污染的对照,说明DEHP的污染导致了土壤微生物群落功能多样性的下降。种植植物对土壤脱氢酶和微生物活性有很明显的促进作用,并且在一定程度上缓解了DEHP的毒害作用,但并未消除DEHP对土壤微生物的影响。

关键词： DEHP 土壤脱氢酶微生物功能多样性绿豆

玉米秸秆还田对土壤有机碳、微生物功能多样性及甘蓝产量的影响

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浙江农业学报 2016年第5期28卷 838-842页

作者：邵泱峰梅洪飞潘忠潮刘欢王超琦临安市农业技术推广中心浙江临安311300 浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

在甘蓝蔬菜地采用随机区组设计,共设4个秸秆还田试验处理,即JG1(低用量,秸秆7 500 kg·hm^(-2)),JG2(中用量,秸秆11 250 kg·hm^(-2)),JG3(高用量,秸秆22 500 kg·hm^(-2))和CK(秸秆不还田),采集分析不同处理土壤有机碳及微生物功能多... 详细信息

在甘蓝蔬菜地采用随机区组设计,共设4个秸秆还田试验处理,即JG1(低用量,秸秆7 500 kg·hm^(-2)),JG2(中用量,秸秆11 250 kg·hm^(-2)),JG3(高用量,秸秆22 500 kg·hm^(-2))和CK(秸秆不还田),采集分析不同处理土壤有机碳及微生物功能多样性。结果表明:秸秆还田后显著提高土壤微生物量碳(MBC)和水溶性有机碳(WSOC)含量,MBC增加了127.0%~147.7%,WSOC提高了54.1%~69.4%。中、高用量玉米秸秆还田后,土壤微生物活性(AWCD)、微生物Shannon指数(H)和均匀度指数(E)均显著高于对照,甘蓝产量分别提高16.6%和11.1%。研究结果表明,秸秆还田是一种有效提高土壤有机碳及微生物功能多样性的土壤管理方法。

关键词：玉米秸秆土壤有机碳水溶性有机碳微生物量碳微生物功能多样性

马尾松林转变为杨梅人工林对土壤有机碳和微生物功能多样性的影响

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中南林业科技大学学报 2022年第9期42卷 139-146页

作者：刘海英蒋仲龙彭健健王晓晓仇智灵张勇王增浙江省公益林和国有林场管理总站浙江杭州310020 浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室浙江杭州311300 台州市万丰林业有限公司浙江仙居317300 杭州市临安区植物检疫站浙江杭州311300

【目的】掌握马尾松林转变为杨梅人工林并经不同经营年限后土壤有机碳和微生物功能多样性的影响,可为林地土壤管理提供科学依据。【方法】应用空间代替时间的方法,对浙江省仙居县经营历史为3、9、14、21 a的杨梅人工林和马尾松林人工林(... 详细信息

【目的】掌握马尾松林转变为杨梅人工林并经不同经营年限后土壤有机碳和微生物功能多样性的影响,可为林地土壤管理提供科学依据。【方法】应用空间代替时间的方法,对浙江省仙居县经营历史为3、9、14、21 a的杨梅人工林和马尾松林人工林(CK)进行调查并采集土壤样品,采用重铬酸钾-硫酸外加热法测定土壤有机碳(TOC)含量、固态^(13)C核磁共振波谱图测定土壤碳化学组分、氯仿熏蒸浸提法测定微生物量碳(MBC)、水浸提法测定水溶性有机碳(WSOC)、Biolog Eco检测法测定微生物功能多样性,比较研究土壤有机碳及微生物功能多样性的差异。【结果】马尾松林改造为杨梅纯林并分别经人工经营3、9、14、21 a,土壤TOC、MBC、WSOC质量分数和微生物功能多样性均表现为上升—下降—上升—稳定的变化趋势。与CK相比,经营3 a的杨梅林土壤TOC、MBC、WSOC、MBC/TOC和WSOC/TOC显著提高了26.9%、115.5%、103.6%、66.7%和59.7%(P微生物利用碳源的平均颜色变化率(AWCD)以3年生最大,9年生最小(P微生物种类多样性(Shannon指数)最大,而均匀度指数则最小(P微生物功能多样性显著升高,土壤碳库稳定性显著下降,而后随着杨梅人工林经营时间的延长,土壤有机碳质量趋于稳定。

关键词：微生物量碳水溶性有机碳微生物功能多样性杨梅人工林经营历史浙江省仙居县

不同种类有机肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响

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中国烟草科学 2022年第2期43卷 12-18页

作者：朱梦遥徐大兵佀国涵彭成林朱秀秀赵书军王毅湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064 华中农业大学武汉430070 长江大学湖北荆州434025 湖北省烟草科学研究院武汉430030

为探究不同种类有机肥对植烟土壤微生物多样性的影响,通过长期定位试验研究了施用商品有机肥、农家肥(牛粪)和绿肥(光叶紫花苕子)对土壤微生物功能多样性和肥力的影响。结果表明,从烟株团棵期到采收后,微生物碳源利用能力呈现先升高后... 详细信息

为探究不同种类有机肥对植烟土壤微生物多样性的影响,通过长期定位试验研究了施用商品有机肥、农家肥(牛粪)和绿肥(光叶紫花苕子)对土壤微生物功能多样性和肥力的影响。结果表明,从烟株团棵期到采收后,微生物碳源利用能力呈现先升高后降低的趋势。与单施化肥相比,商品有机肥和农家肥处理烤烟团棵期的土壤微生物AWCD值分别提高了22.0%和31.0%,Mclntosh多样性指数显著提高了15.2%和18.0%。旺长期商品有机肥处理AWCD值和多样性指数均显著高于其他处理。有机肥处理的土壤活性有机碳和微生物量碳含量相比于单施化肥分别显著提高了19.9%~37.4%和11.9%~21.0%,以农家肥最为显著。有机肥均在一定程度上增加了土壤pH、土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,其中以商品有机肥效果较为显著。相关性分析表明,土壤pH、速效钾与微生物功能多样性显著正相关。综合来看,以化肥配施商品有机肥效果最好。

关键词：有机肥微生物功能多样性生育时期烤烟

生物炭与有机肥配施对褐土烟田微生物功能多样性的影响

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中国烟草科学 2020年第5期41卷 55-59,67页

作者：许跃奇阎海涛王晓强何晓冰毛娟徐放达马文辉常栋河南省烟草公司平顶山市公司河南平顶山467000

为实现褐土烟田土壤改良的目标,通过大田试验,以施用化肥为对照,研究了生物炭与芝麻饼肥、生物有机肥、动植物有机肥配施后土壤养分、微生物代谢功能和微生物数量的变化。结果表明,生物炭与有机肥配施能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾... 详细信息

为实现褐土烟田土壤改良的目标,通过大田试验,以施用化肥为对照,研究了生物炭与芝麻饼肥、生物有机肥、动植物有机肥配施后土壤养分、微生物代谢功能和微生物数量的变化。结果表明,生物炭与有机肥配施能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量,其中以配施生物有机肥提升作用最为明显,分别较对照提高28.18%、54.81%、46.72%和31.12%。与对照相比,生物炭配施3种有机肥均可以增强微生物的代谢活性,提升其对酚酸类、碳水化合物类碳源的利用能力。此外,生物炭与有机肥配施还降低了真菌数量,增加了土壤细菌、放线菌数量及细菌/真菌、放线菌/真菌比值。其中配施生物有机肥土壤细菌和放线菌数量分别较对照增加了192.45%、45.77%。因此,生物炭与有机肥配施能提高褐土土壤速效养分和有机碳含量,改善土壤微生物群落结构。综合来看,以生物炭与生物有机肥配施效果最好。

关键词：生物炭有机肥养分微生物功能多样性褐土

不同还田量对秸秆养分释放规律及微生物功能多样性的影响

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土壤通报 2018年第4期49卷 848-855页

作者：周东兴王广栋邬欣慧李晶金聪敏王恩泽东北农业大学黑龙江哈尔滨150030

秸秆还田试验采用尼龙网袋田间埋土试验方法,设置5个秸秆还田量水平:CL1(20 g)、CL2(35 g)、CL3(60 g)、CL4(85g)、CL5(100 g),研究不同还田量下秸秆腐解特征、养分释放规律及微生物功能多样性的影响。结果表明:经过165 d秸秆腐解,各处... 详细信息

秸秆还田试验采用尼龙网袋田间埋土试验方法,设置5个秸秆还田量水平:CL1(20 g)、CL2(35 g)、CL3(60 g)、CL4(85g)、CL5(100 g),研究不同还田量下秸秆腐解特征、养分释放规律及微生物功能多样性的影响。结果表明:经过165 d秸秆腐解,各处理组中秸秆中养分释放速率表现为:TK>TP>TOC>TN,且腐解前期快、后期慢。秸秆还田量为60 g时,秸秆累积腐解率最高,达到56.05%,且养分释放最快,而秸秆还田量为20 g腐解最慢。反映秸秆降解微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)受秸秆还田量的影响,呈现出CL 3>CL2>CL4>CL5>CL1。对秸秆降解微生物群落功能多样性指数进行显著性分析,结果表明,Simpson指数(D)和Shannon指数(H)均为CL3最高,其中CL3的Shannon指数与其他处理差异均显著(P0.05)。

关键词：秸秆还田量秸秆腐解养分释放微生物功能多样性

施肥对泡桐人工林土壤养分与微生物功能多样性影响

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施肥对泡桐人工林土壤养分与微生物功能多样性影响

作者：甘卫祥中南林业科技大学

学位级别：硕士

泡桐我国重要的乡土速生材树种之一,商业化栽培于黄淮海平原等暖温带区域,然而,在亚热带地区泡桐仅为四旁绿化树种,未形成规模化种植;近年来,在湖南等亚热带区域已有商业化种植泡桐的需求,然而,如何评价亚热带区域泡桐林人工林地土壤养... 详细信息

泡桐我国重要的乡土速生材树种之一,商业化栽培于黄淮海平原等暖温带区域,然而,在亚热带地区泡桐仅为四旁绿化树种,未形成规模化种植;近年来,在湖南等亚热带区域已有商业化种植泡桐的需求,然而,如何评价亚热带区域泡桐林人工林地土壤养分、土壤微生物丰缺状况,是目前泡桐林养分管理中亟待解决的关键性技术性难题之一。为了探讨有机肥、复混肥与专用肥对泡桐人工林土壤养分以及微生物功能多样性影响,本文选取了湖南省湘阴县、茶陵县泡桐人工林作为研究对象,布置了泡桐人工林肥料效应施肥试验,测定了不同施肥处理下泡桐生长状况、土壤养分特征及其动态变化,并采用BIOLOG-ECO微生物生态板法测定了泡桐林地土壤微生物功能多样性指数,通过相关性分析法、主成分分析法和土壤质量评价指数法等方法,探讨了不同施肥措施下,泡桐人工林土壤微生物功能特征及土壤肥力质量,拟为亚热带区域泡桐人工林种植与施肥提供理论依据,具体结论如下:(1)施用泡桐专用肥能显著提高泡桐的胸径年增长量,其肥效显著高于有机肥、复混肥和对照处理。其中不施肥泡桐胸径年增长量为0.67cm,有机肥处理下增长量为0.68cm,复混肥略优于有机肥为0.71cm,施用专用肥的泡桐增长量最大,达到1.01cm。说明施用专用肥对泡桐生长有显著促进作用。(2)土壤微生物功能多样性结果显示碳源利用率:专用肥>复混肥>有机肥>不施肥。施用专用肥的土壤对微生物需求的营养结构最优,主要表现在羧酸类(增长量23.1%)和糖类碳水化合物(10.9%),复混肥也显著促进糖类(10.7%)、羧酸类(7.7%)增长;有机肥对糖类、胺类有促进作用,但抑制了氨基酸的转化;微生物可利用的聚合物、酚酸类与施肥无关,其中复混肥有显著抑制酚酸类的合成。(3)泡桐土壤养分与养分吸收动态变化特征,土壤全氮含量在夏季最高,含量为1.67g/kg,叶样中氮元素为春季最高,含量为38.27g/kg;土壤有效磷含量随季节变化逐渐降低,而叶样中磷元素含量比较稳定,但与土壤中全磷、有效磷含量都呈显著正相关(p性(p微生物功能多样性对泡桐生长产生了显著影响,施用专用肥的微生物功能多样性指数(H=4.25)显著高于不施肥(H=3.85),其中植物样的叶绿素与多样性指数呈极显著相关(α=0.801),与均匀度指数也达到了显著相关水平(α=0.511)。同时,微生物功能多样性指数也与泡桐树生长量呈较显著的正相关(α=0.5)。说明施肥改善了微生物群落的生存环境,优化了土壤养分整体结构,促进了泡桐对土壤养分的吸收,加快了泡桐树的生长。(6)不同施肥下泡桐人工林土壤、植物样、微生物多样性、泡桐长势等综合分析,泡桐人工林土壤肥力结果显示:专用肥显著高于其他三组处理,单施有机肥和复混肥可以短暂提高土壤的个别指标的含量,但综合肥力相对对照样地并没有显著提高,有机肥处理下综合肥力指标下降了。其中影响因子分布由大到小:土壤全磷、有效磷、有机质、速效钾、有效锰;pH、有效锌、有效钙、粘粒组成含量;有效镁、微生物多样性指数、全钾、阳离子交换量等。所以,对泡桐人工林影响最大的还是土壤中磷元素,在施肥时可优先考虑。

关键词：泡桐人工林施肥土壤养分微生物功能多样性季节变化土壤质量评价