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长期不同施肥对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

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生态学报 2009年第2期29卷 740-748页

作者：罗希茜郝晓晖陈涛邓婵娟吴金水胡荣桂华中农业大学资源与环境学院武汉430070 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125

微生物群落功能多样性对土壤管理具有重要指示作用,施肥措施对土壤微生物群落功能多样性产生重要的影响,从而影响土壤有机质的含量,引起土地碳贮量变化,进而影响到陆地生态系统的碳汇。以位于湖南省桃江县国家级稻田肥力长期定位试验点... 详细信息

微生物群落功能多样性对土壤管理具有重要指示作用,施肥措施对土壤微生物群落功能多样性产生重要的影响,从而影响土壤有机质的含量,引起土地碳贮量变化,进而影响到陆地生态系统的碳汇。以位于湖南省桃江县国家级稻田肥力长期定位试验点的土样为研究对象,采用BIOLOG测试板对不同施肥处理下土壤微生物功能多样性进行了研究。研究结果显示,土壤微生物的碳源利用率因长期不同的施肥处理而发生分异。Shannon和Simpson指数的结果显示所有施肥处理均有利于维持微生物群落多样性,但秸秆还田和习惯施肥使群落均匀度(McIntosh指数)降低。主成分分析表明,试验点土壤微生物群落利用的主要碳源为氨基酸类和糖类,但不同施肥处理碳源利用类型有差异。结果可以得出,不同的施肥对土壤微生物功能多样性产生了不同影响,从而影响土壤有机质中碳、氮含量。这些信息可以为深入研究施肥对全球碳氮循环以及全球气候变迁提供依据。

关键词：长期施肥稻田土壤微生物功能多样性 BIOLOG

放牧对冷蒿根际土壤微生物数量和群落功能多样性的影响

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浙江农林大学学报 2017年第1期34卷 86-95页

作者：臧晓琳张洪芹王鑫朝马元丹宝音陶格涛高岩张汝民浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地浙江临安311300 内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010021

为揭示放牧扰动对内蒙古典型草原植物冷蒿Artemisia frigida根际土壤微生物的影响,运用平板计数法和Biolog-ECO板技术,对不同放牧强度[对照(ck),轻度放牧(LG),重度放牧(HG)]下冷蒿根际(ARS)和非根际(NRS)土壤微生物群落特征及其功能多... 详细信息

为揭示放牧扰动对内蒙古典型草原植物冷蒿Artemisia frigida根际土壤微生物的影响,运用平板计数法和Biolog-ECO板技术,对不同放牧强度[对照(ck),轻度放牧(LG),重度放牧(HG)]下冷蒿根际(ARS)和非根际(NRS)土壤微生物群落特征及其功能多样性进行了研究。结果表明:不同放牧强度下冷蒿根际土壤微生物数量均显著高于非根际土壤(P微生物均以细菌占优势。Biolog分析显示,土壤微生物群落代谢活性(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,不同放牧强度处理后AWCD值差异显著(Pck-ARS>ckNRS>LG-NRS>HG-ARS>HG-NRS。土壤微生物群落Shannon指数、Simpson指数、Mc Intosh指数和丰富度指数的总体趋势为ck-ARS和LG-ARS最高,ck-NRS,LG-NRS和HG-ARS次之,HG-NRS最低。不同放牧强度的土壤微生物对不同碳源利用强度存在较大差异(P微生物的主要碳源。聚合物类和氨基酸类碳源在主成分分离中发挥了主要贡献作用。总之,放牧处理能够降低土壤微生物群落多样性,但冷蒿根际微生物种群密度和群落多样性均高于非根际,说明冷蒿生长能够提高土壤微生物群落功能多样性,削弱放牧干扰;冷蒿根际丰富的土壤微生物有利于改善土壤微生态,进而促进冷蒿生长,使它们成为草场退化的阻击者。

关键词：植物学 Biolog-ECO板微生物功能多样性放牧冷蒿土壤微生物

宁夏环香山地区压砂地土壤微生物结构及功能多样性研究

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水土保持通报 2013年第6期33卷 290-294页

作者：王占军蒋齐何建龙马琨宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏银川750002 宁夏大学农学院宁夏银川750021

对压砂地不同利用年限下的土壤微生物群落结构及功能多样性进行了分析。研究结果表明，压砂地不同利用年限的土壤微生物群落总菌数整体上明显低于农田对照，且随着压砂利用年限的增加土壤微生物总菌数呈逐年下降的趋势。压砂利用1～3a，... 详细信息

对压砂地不同利用年限下的土壤微生物群落结构及功能多样性进行了分析。研究结果表明，压砂地不同利用年限的土壤微生物群落总菌数整体上明显低于农田对照，且随着压砂利用年限的增加土壤微生物总菌数呈逐年下降的趋势。压砂利用1～3a，5～10a，10～15a之间均存在显著差异（P〈0．05）。压砂第1a对土壤微生物的功能影响很大，能明显提高微生物对C源的利用能力。压砂1a后，随着压砂利用年限的增加土壤微生物的功能明显下降，且不同压砂年限问的微生物功能差异不显著，说明农田压砂初期由于土地利用方式的改变，提高了土壤蓄水保墒及增温效果，使得土壤微生物物功能和利用强度增加，随着压砂地利用年限的增加作物对土壤养分消耗增大，而土壤中养分得不到补充，使得压砂地土壤微生物环境逐步恶化。

关键词：宁夏环香山地区土壤微生物区系微生物功能多样性

胡椒连作对土壤微生物群落功能多样性与群落结构的影响

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热带作物学报 2017年第7期38卷 1235-1242页

作者：王灿李志刚杨建峰祖超郑维全邬华松鱼欢中国热带农业科学院香料饮料研究所农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南万宁571533

连作障碍严重威胁中国胡椒优势种植区可持续发展,而土壤微生物多样性下降、群落结构失衡是连作障碍形成的重要原因之一。为了探明胡椒连作障碍与微生物多样性及群落结构变化之间的关系,揭示胡椒连作障碍形成的微生物机理,本文采用BIOLO... 详细信息

连作障碍严重威胁中国胡椒优势种植区可持续发展,而土壤微生物多样性下降、群落结构失衡是连作障碍形成的重要原因之一。为了探明胡椒连作障碍与微生物多样性及群落结构变化之间的关系,揭示胡椒连作障碍形成的微生物机理,本文采用BIOLOG微平板法研究了海南万宁8、18和28 a 3种不同种植年限胡椒园土壤微生物群落功能多样性和群落结构变化。结果表明:随种植年限增加,不同园块之间稳定并达到最大的平均吸光度值(AWCD)呈明显下降趋势;香农指数、香农均匀度等多样性指数亦随种植年限增加呈显著下降趋势,而辛普森优势度指数无显著性差异;微生物群落结构随着年限增加出现了2次明显变化,第1次群落结构变化发生在8~18 a阶段,主要与酚酸类和多聚物类碳源利用微生物大幅减少有关,第2次则发生在18~28 a阶段,与碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类相关利用微生物减少有关。因此,胡椒连作显著降低了土壤中微生物多样性,改变了微生物群落结构,是胡椒连作障碍形成的重要原因之一。

关键词：胡椒连作障碍 BIOLOG 微生物功能多样性微生物群落结构

连作茶树根际土壤自毒潜力、酶活性及微生物群落功能多样性分析

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热带作物学报 2018年第5期39卷 852-857页

作者：王海斌陈晓婷丁力邱丰艳孔祥海叶江华贾小丽龙岩学院生命科学学院福建龙岩364012 福建农林大学福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福建福州350002 武夷学院茶与食品学院福建武夷山354300

为了分析茶树连续种植后对茶树根际土壤生理及微生物功能多样性的影响,本研究以植茶年限4、9、30 a的铁观音茶树根际土壤为材料,探讨植茶年限与土壤自毒潜力、土壤酶和土壤微生物功能多样性关系。结果表明:随着植茶年限的增长,茶树根际... 详细信息

为了分析茶树连续种植后对茶树根际土壤生理及微生物功能多样性的影响,本研究以植茶年限4、9、30 a的铁观音茶树根际土壤为材料,探讨植茶年限与土壤自毒潜力、土壤酶和土壤微生物功能多样性关系。结果表明:随着植茶年限的增长,茶树根际土壤对受体莴苣、白菜、萝卜根长的抑制率呈现显著性上升。土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性随着植茶年限的增长呈下降趋势,而多酚氧化酶及纤维素酶的活性呈上升趋势。BIOLOG ECO生态板法结果表明,随着植茶年限的增长,土壤微生物对羧酸类、酚酸类、脂肪酸类及氨基酸和胺类碳源的利用率呈显著增长,糖类碳源无显著差异。主成分分析结果表明,贡献率为44.29%的主成分1是羧酸类、酚酸类和脂肪酸类物质,贡献率为13.47%的主成分3是含氮物质,而贡献率为42.24%的主成分2是糖类碳源。上述结果表明,随着植茶年限的增长,土壤中酸类物质不断积累促使酸化程度加重,与抗氧化和营养循环相关的土壤酶活性降低,导致土壤养分循环能力下降,好酸性微生物的数量增加,土壤微生物种群结构与功能单一化,土壤自毒潜力不断加剧,不利于茶树生长。

关键词：茶树根际土壤自毒作用土壤酶活性微生物功能多样性

不同水分处理对白浆参地土壤微生物群落功能多样性和土壤状况的影响

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北方园艺 2017年第17期 132-138页

作者：张超宇程林韩梅杨利民徐怀友吉林农业大学中药材学院吉林长春130118 吉林参王植保有限责任公司吉林抚松134500

以农田栽参主要土壤类型白浆土为研究试材,采用盆栽的方式,根据白浆土田间持水量的40%、60%、80%分别设置低、中、高水分处理组,采用Biolog微平板法和化学方法研究水分对土壤微生物代谢功能多样性和土壤状况的影响。结果表明:在高水分... 详细信息

以农田栽参主要土壤类型白浆土为研究试材,采用盆栽的方式,根据白浆土田间持水量的40%、60%、80%分别设置低、中、高水分处理组,采用Biolog微平板法和化学方法研究水分对土壤微生物代谢功能多样性和土壤状况的影响。结果表明:在高水分处理下(白浆土相对含水量为80%),物种丰富度指数、AWCD值和碳源利用丰富度指数最高;土壤速效磷含量显著高于其它水分处理,同时土壤酶活性较高,对人参生长发育有利。

关键词：白浆土人参水分处理微生物功能多样性土壤酶活性

辽西油松侧柏混交林对土壤微生物群落功能多样性的影响

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沈阳农业大学学报 2017年第1期48卷 27-34页

作者：邓娇娇朱文旭杨立新殷有张淞周永斌沈阳农业大学土地环境学院沈阳110161 沈阳农业大学林学院沈阳110161

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-... 详细信息

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、侧柏混交林土壤微生物代谢最快,活性最强。3种造林模式土壤微生物对6大碳源的利用率存在差异,混交林土壤微生物对L-天门冬酰胺、L-苯基丙氨酸、吐温40、吐温80、i-赤藓糖醇、D-甘露醇和4-羟基苯甲酸7种碳源的利用代谢能力显著高于油松纯林(p微生物对吐温80的利用能力最高,AWCD值为1.6537;油松纯林土壤微生物对L-精氨酸的利用能力最高,AWCD值为1.547。主成分分析显示,YB和YC土壤微生物群落具有相似的碳源利用模式,土壤微生物群落代谢功能相似。3种造林模式土壤微生物Shannon指数(H)和Simpson指数(D)无明显差异,物种Mclntosh指数(U)依次为YB>YC>NP。油松和侧柏混交后可以提高土壤微生物活性。由此可见,在辽西半干旱区营造油松-侧柏混交林是可行的。

关键词：微生物功能多样性碳源利用主成分分析 Biolog代谢指纹图谱 Biolog微平板法

向家坝工程扰动边坡微生物群落功能多样性分析

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人民长江 2016年第21期47卷 20-24页

作者：杜祥运许文年夏振尧三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为揭示不同修复类型土壤的微生物群落特征和生态功能,选取金沙江流域向家坝工程扰动区框格梁覆土、厚层基材、弃渣地3种不同修复模式的边坡,通过Biolog方法分析微生物功能多样性、代谢活性以及群落结构。结果表明:厚层基材边坡土样平均... 详细信息

为揭示不同修复类型土壤的微生物群落特征和生态功能,选取金沙江流域向家坝工程扰动区框格梁覆土、厚层基材、弃渣地3种不同修复模式的边坡,通过Biolog方法分析微生物功能多样性、代谢活性以及群落结构。结果表明:厚层基材边坡土样平均光密度值(AWCD)最高,框格梁覆土边坡次之,而弃渣地边坡土壤最低。厚层基材边坡微生物对6类碳源的利用能力均较强,框格梁覆土边坡微生物对糖类、羧酸、脂肪酸以及胺类碳源的利用效率较好,弃渣地边坡微生物仅对羧酸类的碳源具有较好的利用能力;不同修复类型边坡微生物群落Shannon指数、碳源利用丰富度指数、均匀度指数及Simpson指数变化趋势整体表现为厚层基材边坡>框格梁覆土边坡>弃渣地边坡;厚层基材边坡土壤微生物群落多样性、生理功能多样性以及代谢活性均优于其他修复类型边坡土壤,而弃渣地边坡土壤为最差。

关键词： Biolog方法边坡土微生物功能多样性 AWCD 向家坝水电站

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施肥对罗汉松土壤酶活性及微生物群落功能多样性的影响

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施肥对罗汉松土壤酶活性及微生物群落功能多样性的影响

作者：黄相玲广西大学

学位级别：硕士

罗汉松是白垩纪第三纪遗留下的古老植物,在园林景观、医学药用、营林套种等领域有潜在的应用价值,具有良好的社会效益和经济效益。为探讨不同的复合施肥配比对罗汉松根系结瘤和根系微生物群落功能多样性的影响。以2年生罗汉松实生幼苗... 详细信息

罗汉松是白垩纪第三纪遗留下的古老植物,在园林景观、医学药用、营林套种等领域有潜在的应用价值,具有良好的社会效益和经济效益。为探讨不同的复合施肥配比对罗汉松根系结瘤和根系微生物群落功能多样性的影响。以2年生罗汉松实生幼苗为研究对象,采用氮磷钾不同配比的三因素三水平正交实验设计进行施肥研究。采集罗汉松根系土壤,应用传统的微生物分离培养和现代Biolog微平板技术手段分析土壤微生物的变化特征。揭示微生物种群多样性及丰富度与复合施肥配比之间的内在关系,找出改善罗汉松根际土壤微生物群落变化的施肥机制。主要研究结果如下:(1)在氮磷钾不同配比复合施肥下,罗汉松土壤微生物细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量分别达到106、105、104、103量级。细菌和放线菌数量均随施氮水平的增大而减小,在N1P1K1配比施肥下达到最大,分别为18.1O×106Cfu/ml、19.47×105Cf/ml;固氮菌和真菌数量均随氮磷含量的增加而增大,在N3P3K2配比施肥下达到最大,分别为13.23×103Cfu/ml、4.67×104Cfu/ml。罗汉松土壤放线菌数量与真菌数量呈极显著性负相关,与固氮菌呈显著性负相关,真菌与固氮菌呈极显著性正相关。除放线菌外,其他三种微生物数量总数均显著高于非根际土壤,其中在N3P2K1水平处理下四种微生物数量总数最大,并且细菌>放线菌>真菌>固氮菌。(2)氮磷钾不同配比混合施肥下,罗汉松根际土壤蛋白酶、蔗糖酶、酚氧化物酶活性和过氧化物酶活性均高于非根际土壤,脲酶、酸性磷酸酶活性均低于非根际土壤。蛋白酶、脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶活性随着施氮量水平的增加而增大,酚氧化物酶与过氧化物酶活性随施氮水平的增大而降低。根际土壤蛋白酶与脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶活性呈显著性正相关,酚氧化物酶与过氧化物酶呈极显著性正相关,非根际土壤蔗糖酶与蛋白酶活性呈极显著性正相关。(3)氮磷钾不同配比混合施肥下,罗汉松根际土壤微生物量C、N均高于非根际土壤。微生物生物量C随施氮量水平的增大而增大,在氮素水平相同的处理组差异不明显。微生物量N随施氮量水平的增大呈先增后减的趋势,非根际土壤中微生物量C、N含量较低且差异不显著。SMBC/SMBN在不同配比混合施肥下均高于对照组,根际土壤>非根际土壤。微生物量C与酚氧化物酶、过氧化物酶活性、细菌、放线菌数量呈显著性负相关,与蔗糖酶、蛋白酶、脲酶、酸性磷酸酶、真菌、固氮菌数量呈显著性正相关,微生物量N与脲酶、蛋白酶、固氮菌、真菌数量呈显著性正相关,与过氧化物酶、酸性磷酸酶活性、细菌、放线菌数量呈显著性负相关。(4)氮磷钾不同配比混合施肥下,罗汉松根系土壤平均颜色变化率(AWCD)值均在培养120h后达到稳定,且N1>N2>CK>N3,非根际土壤中AWCD值为N1>N2>N3。多样性指数中shannon多样性指数、Pielou均匀度指数均为根际>非根际,且为:N1>N2>N3,NiPiK1配比最佳,Simpson指数为根际>非根际>CK,且N2>N3>N1,N1P3K1配比最佳,非根际土壤中N2P2K3最佳。McIntos指数均高于对照组CK,,在N3水平处理下达到最高。经相关性分析得知,微生物在根际与非根际土壤中多样性指数与土壤脲酶相关性较多,脲酶成为影响多样性指数的主导酶活性因子。(5)通过对罗汉松土壤微生物利用碳源类型进行主成分分析,罗汉松根际土壤与非根际土壤微生物群落对碳源利用主要为糖类、羧酸类、氨基酸类,聚合物类四大类类。根际土壤中主成份PC1为40.24%、PC2为47.32%,累积贡献率达到87.56%;非根际土壤中主成份PC1为38.70%,PC2为45.20%,累积贡献率达到83.90%,根际与非根际两主成分均能较好的解释微生物大部分信息。(6)氮磷钾不同配比混合施肥下,罗汉松根瘤数量随施氮水平的增大呈先增后减的趋势,固氮酶活性随施氮水平的增大而减小。固氮酶活性与放线菌数量、脲酶活性呈极显著正相关,与根瘤、细菌数量、酚氧化物酶、过氧化物酶活性呈显著性正相关。根瘤数量与细菌、放线菌数量呈极显著性相关,与蔗糖酶、蛋白酶呈显著性负相关。(7)综合分析得知在N3、P2氮磷配比组合下罗汉松土壤各项指标显示良好,N3、P2组合施肥下罗汉松根际土壤微环境更适宜罗汉松根系生长。

关键词：罗汉松施肥根际微生物功能多样性土壤酶活性