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不同林龄樟子松人工林根际与非根际土壤生态化学计量特征

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浙江农林大学学报 2021年第5期38卷 1058-1065页

作者：程昊天孔涛吕刚王东丽张莉莉辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁省沙地治理与利用研究所辽宁阜新123000

【目的】探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris ***人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系,为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。【方法】采用时空互代的方法,在辽西北章古... 详细信息

【目的】探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris ***人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系,为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。【方法】采用时空互代的方法,在辽西北章古台地区选取6个林龄(10、20、30、40、50和60 a)的樟子松人工林作为研究对象,分析各林龄下根际与非根际土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量比的差异和影响因素。【结果】辽西北沙地樟子松人工林土壤贫瘠,根际土壤碳、氮、磷质量分数均高于非根际土壤,根系对养分的富集与平衡维持作用明显。林龄、根际以及二者之间的交互作用,对土壤碳、氮、磷质量分数及其生态化学计量比影响显著。樟子松人工林土壤C∶N主要受到土壤全氮的影响,土壤C∶P主要受土壤有机碳的影响,土壤N∶P受土壤全氮的影响大于全磷。各林龄樟子松人工林土壤C∶N均远高于全国平均水平,表现为氮限制,其中60 a过熟林氮限制更为强烈。樟子松人工林根际土壤氮、磷限制存在一定程度的协同性。【结论】各林龄樟子松生长均受到氮限制,相较于根际土壤,非根际土壤氮更为缺乏。在森林经营过程中,应充分考虑根际与非根际土壤的差异性,建议对辽西北沙地樟子松人工林施用氮肥、引入固氮植物以解除氮限制,并注意根系磷肥的补充。

关键词：生态化学计量学根际与非根际土壤养分樟子松人工林林龄沙地

洮河上游不同海拔紫果云杉根际与非根际土壤细菌多样性及影响因子

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微生物学通报 2022年第9期49卷 3604-3616页

作者：高本强齐瑞赵阳刘婷李波陈学龙赵艳丽曹家豪甘肃省白龙江林业科学研究所甘肃兰州730046 甘肃白龙江森林生态系统国家定位观测研究站甘肃舟曲746300

【背景】紫果云杉天然林在维护洮河上游生态环境安全方面发挥着重要作用,不同海拔梯度如何影响紫果云杉根际与非根际细菌多样性、土壤养分因子及三者之间的相关性尚不清楚。【目的】深入探索紫果云杉根际与非根际土壤细菌群落结构组成... 详细信息

【背景】紫果云杉天然林在维护洮河上游生态环境安全方面发挥着重要作用,不同海拔梯度如何影响紫果云杉根际与非根际细菌多样性、土壤养分因子及三者之间的相关性尚不清楚。【目的】深入探索紫果云杉根际与非根际土壤细菌群落结构组成及受控因子。【方法】采用Illumina MiSeq平台对洮河上游不同海拔紫果云杉天然林根际与非根际土壤细菌进行测序分析,分析土壤理化因子与细菌多样性随海拔的变化趋势,并通过相关性与冗余分析探究环境因子对细菌群落的影响。【结果】土壤养分因子随海拔升高呈先增加后降低趋势;根际土养分因子组间差异显著(P根际组间差异不显著(P>0.05)。随海拔升高根际微生物物种多样性指数(H)、均匀度指数(E)、丰富度指数(Chao1/ACE)和OTU数目呈单峰型变化趋势;非根际多样性指数随海拔升高呈双峰型变化趋势。土壤细菌多样性与养分因子密切相关,其中有机质、全氮和碱解氮呈显著正相关(P0.05)。不同海拔梯度下紫果云杉天然林细菌群落结构一致性较高,从30个样本中获得7159个细菌OTU,注释到37个门;细菌优势类群为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门。不同细菌门对土壤养分因子的响应各不相同,有机质、全氮和碱解氮与变形菌门呈显著正相关(P根际与非根际细菌多样性和组成,海拔和水热条件等环境因子对植物和土壤的驱动影响是细菌群落结构稳定组成的重要原因。本研究有助于深入理解紫果云杉天然林土壤细菌多样性的变化和驱动机制,为洮河上游天然林恢复与生态恢复提供借鉴。

关键词：洮河上游紫果云杉土壤养分根际与非根际细菌多样性

本溪山樱根际与非根际解磷细菌群落结构及动态变化

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应用生态学报 2006年第12期17卷 2381-2384页

作者：于翠吕德国秦嗣军杜国栋沈阳农业大学园艺学院沈阳110161

利用选择性培养基,对不同基质中的本溪山樱(Cerasussachalinensis)根际与非根际解磷细菌进行了分离、鉴定和分类,分析了3种不同基质中根际与非根际解磷细菌数量和类群的变化.结果表明,从3种不同配比的基质中分离纯化获得的解磷细菌分别... 详细信息

利用选择性培养基,对不同基质中的本溪山樱(Cerasussachalinensis)根际与非根际解磷细菌进行了分离、鉴定和分类,分析了3种不同基质中根际与非根际解磷细菌数量和类群的变化.结果表明,从3种不同配比的基质中分离纯化获得的解磷细菌分别属于13个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和沙雷铁氏菌属(Serratia)为主.其中添加炉渣的基质最适于解磷细菌的生长与繁殖,其种群数量最高,但类群的多样性指数低于另外两种土壤.本溪山樱不同生育期根际与非根际解磷细菌种群数量不同,新梢停长期根际中定殖的解磷细菌种群最多(共分离到6个菌属),新梢迅速生长期和落叶期较少,萌芽期最少.根际土壤解磷细菌多样性亦随生育期发生变化,新梢迅速生长期最高,落叶期次之,新梢停长期最低.非根际土壤则有随生育期逐渐减小的趋势.解磷细菌的根际效应较明显.

关键词：本溪山樱根际与非根际解磷细菌多样性指标

油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的季节变化

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江苏农业科学 2017年第19期45卷 265-270页

作者：黄文陈颍卓庄远红湖南第一师范学院湖南长沙410205

对不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的变化进行研究。结果表明:(1)由春季到冬季,油茶可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、叶片氮和叶片磷含量呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季>秋季>春季>冬季。(2)不同季节油茶根际与非... 详细信息

对不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的变化进行研究。结果表明:(1)由春季到冬季,油茶可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、叶片氮和叶片磷含量呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季>秋季>春季>冬季。(2)不同季节油茶根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势相一致,由春季到冬季油茶根际与非根际土壤p H值呈先降低后增加趋势,大致表现为冬季>春季>秋季>夏季,以夏季油茶根际与非根际土壤p H值最低。(3)不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和土壤微生物数量随季节变化趋势相一致,由春季到冬季,油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量均呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季>秋季>春季>冬季,局部有所波动,其中油茶根际土壤养分含量和微生物数量在夏季、秋季表现出了明显的"根际富集"。(4)不同季节油茶根际与非根际土壤微生物均以细菌最多,占微生物总数的90%以上,其次是放线菌、真菌,表明不同季节根际土壤对于不同微生物菌落有着不同的效果,但总体来说,油茶的根际养分的富集提高了微生物总数。(5)油茶根际、非根际土壤p H值与土壤养分含量、微生物数量达到显著或极显著负相关,土壤养分含量和土壤微生物数量之间也达到显著或极显著正相关,表明油茶根际和非根际土壤养分含量、微生物数量变化趋势基本保持一致,主要可以通过降低根际p H值提高根际养分含量,有利于对土壤养分的有效利用。

关键词：油茶根际与非根际土壤养分土壤微生物数量季节动态利用对策保护效应

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农田防护林根际与非根际土壤氮素形态特征

森林工程 2022年第3期38卷 8-15,25页

作者：李德文季倩如刘英周文玲吴嘉仪赵雨森东北林业大学化学化工与资源利用学院森林植物生态学教育部重点实验室哈尔滨150040 东北林业大学林学院哈尔滨150040

探讨根际与非根际土壤氮素形态变化,以阐明农田防护林地对土壤氮循环的影响,为农田防护林的建设管理提供依据。该研究选取黑龙江省拜泉县樟子松纯林、落叶松纯林、樟子松×落叶松混交林3种典型农田防护林型的土壤,测定土壤理化指标、氮... 详细信息

探讨根际与非根际土壤氮素形态变化,以阐明农田防护林地对土壤氮循环的影响,为农田防护林的建设管理提供依据。该研究选取黑龙江省拜泉县樟子松纯林、落叶松纯林、樟子松×落叶松混交林3种典型农田防护林型的土壤,测定土壤理化指标、氮素形态指标及氮转化功能基因拷贝数的变化。结果表明,混交林根际土壤的酸性程度高于纯林,其中,樟子松纯林根际土壤pH显著高于其他林型,落叶松纯林土壤电导率最高,其根际电导率值高达(53.33±2.54)μS/cm,混交林土壤容重显著大于纯林(P根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量均显著高于各自纯林(P根际土壤功能基因拷贝数(amoA-AOA、amoA-AOB、nirS、nosZ、narG、nifH)都处于较低的水平,表明其影响了土壤氮转化速率,降低了土壤铵态氮、硝态氮的含量;冗余分析(RDA)结果表明,农田防护林氮素形态变化与土壤理化指标和氮转化功能基因密切相关,amoA-AOA基因与amoA-AOB基因分别为研究区根际与非根际土壤影响最大的因子,说明硝化作用在土壤氮转化中占主导位置。综上,防护林型的适宜建设程度由大到小为:混交林、落叶松纯林、樟子松纯林。

关键词：拜泉县农田防护林林地类型根际与非根际理化指标土壤氮功能基因

煤矸石复垦区玉米根际与非根际土壤细菌群落对覆土厚度的响应

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江苏农业科学 2023年第4期51卷 226-231页

作者：张变华靳东升张强郜春花李建华忻州师范学院山西忻州034000 山西农业大学山西太原030031

为了解煤矸石填埋区复垦土壤细菌群落对覆土厚度的响应机制,以山西省屯兰矿区不同覆土厚度下(40、80、120 cm)玉米根际与非根际土壤样品为试验材料,对土壤细菌V3-V4区进行高通量测序,分析细菌群落群落结构、多样性及其与土壤养分的相关... 详细信息

为了解煤矸石填埋区复垦土壤细菌群落对覆土厚度的响应机制,以山西省屯兰矿区不同覆土厚度下(40、80、120 cm)玉米根际与非根际土壤样品为试验材料,对土壤细菌V3-V4区进行高通量测序,分析细菌群落群落结构、多样性及其与土壤养分的相关性。研究结果表明,不同覆土厚度下玉米根际细菌扩增序列变体(ASV)数量均高于非根际土壤,80 cm覆土厚度下根际与非根际土壤中细菌的ASV数量最多;放线菌门和变形菌门为该复垦区各覆土厚度下的玉米根际与非根际土壤中的优势细菌门,溶杆菌属、分枝杆菌属、类诺卡式属和67-14属为优势细菌属。覆土厚度可以改变玉米根际与非根际土壤中的细菌群落结构及其多样性。覆土80 cm为该复垦区较为适宜的覆土厚度,该覆土厚度不仅能够提高玉米根际放线菌门、类诺卡式属的相对丰度,增加非根际土壤中变形菌门67-14属的相对丰度,而且可以增加复垦土壤中的细菌群落的物种多样性和均一度指数,土壤速效钾、有效磷和有机质含量是驱动土壤细菌群落物种多样性变化的主要养分因子。

关键词：玉米根际与非根际细菌群落多样性覆土煤矸石复垦区

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不同林龄杉木人工林根际与非根际土可溶性有机碳的差异

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亚热带资源与环境学报 2023年第1期18卷 48-55页

作者：张雅婷郑裕雄杨智杰黄施楚王海珍余恒钟羡芳福建师范大学地理科学学院福州350117 福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站福建三明365000 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

土壤可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)的主要来源根系分泌物与凋落物受不同林龄林木生产力差异的影响,但与其相关的研究仍较为缺乏。因不同浸提方法所提取DOC的来源不同,本研究通过热水(H_(DOC))、冷水(C_(DOC))和盐(S_(DOC)... 详细信息

土壤可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)的主要来源根系分泌物与凋落物受不同林龄林木生产力差异的影响,但与其相关的研究仍较为缺乏。因不同浸提方法所提取DOC的来源不同,本研究通过热水(H_(DOC))、冷水(C_(DOC))和盐(S_(DOC))浸提方法所得结果,研究林龄对杉木人工林根际与非根际土壤DOC的影响差异。结果表明:(1)不同林龄根际土壤H_(DOC)与C_(DOC)均显著高于非根际土壤(P根际土壤H_(DOC)和C_(DOC)分别是非根际土壤的198.7%和299.9%。(2)6 a根际土壤DOC含量均显著高于18 a与42 a(P根际土壤H_(DOC)是18 a和42 a的172.0%和132.8%;6 a根际土壤S_(DOC)与C_(DOC)分别比42 a高51.6%与57.0%。非根际土壤H_(DOC)与S_(DOC)含量随林龄增加而降低(P根际土壤H_(DOC)比18 a高36.2%,42 a的S_(DOC)比6 a低40.9%。(3)不同林龄根际与非根际土壤MBC存在显著差异(P根际土壤MBC显著高于18 a,42 a非根际土壤MBC显著低于其他林龄。综上所述,根际与非根际土壤DOC均具有随杉木林龄增加而降低的趋势。根际土壤与非根际土壤之间的差异主要受林木根系的影响,不同林龄根际土壤主要受根系分泌物、根系归还与土壤微生物生物量的影响,而非根际土壤主要受杉木速生特性与土壤微生物生物量的影响。

关键词：可溶性有机碳杉木人工林林龄根际与非根际

不同季节艾比湖湿地盐角草根际nirS-型与nirK-型反硝化细菌群落组成分析

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生态学报 2022年第13期42卷 5314-5327页

作者：周婷婷胡文革钟镇涛王月娥陈婷张雪石河子大学生命科学学院石河子832000

旨在了解艾比湖湿地盐生植物盐角草根际与非根际中不同类型反硝化细菌的分布及其随季节变化情况,为温带干旱地区荒漠盐化生态系统的代表—艾比湖湿地在生态植被恢复过程中,由微生物推动的土壤氮素循环过程提供数据支撑。采集了艾比湖湿... 详细信息

旨在了解艾比湖湿地盐生植物盐角草根际与非根际中不同类型反硝化细菌的分布及其随季节变化情况,为温带干旱地区荒漠盐化生态系统的代表—艾比湖湿地在生态植被恢复过程中,由微生物推动的土壤氮素循环过程提供数据支撑。采集了艾比湖湿地夏、秋、春三个季节的盐角草根际和非根际土壤样本,通过高通量测序技术,比较分析了nirS-型和nirK-型两种类型的反硝化细菌的多样性和群落结构特点;利用RDA(redundancy analysis)探究了土壤理化因素对反硝化细菌多样性及群落结构的影响。艾比湖湿地盐角草根际与非根际中,nirS-型和nirK-型反硝化细菌多样性最高的为秋季根际土壤样本;各土壤样本中的反硝化细菌多样性均呈现根际>非根际。盐角草各土壤样本中的nirS-型反硝化细菌在门分类水平上隶属于变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),而nirK-型反硝化细菌在门水平上分类仅包括了Proteobacteria和Firmicutes。Proteobacteria在各土壤样本中的占比均较高;其中Gamma-Proteobacteria的盐单胞菌属(Halomonas)和假单胞菌属(Pseudomonas)是各土壤样本所共有的nirS-型反硝化菌的优势菌属,但它们在每个土壤样本中的相对丰度各有差异。Alpha-Proteobacteria的根瘤菌属(Rhizobium)是盐角草各土壤样本中较为广泛存在的nirK-型反硝化细菌。艾比湖湿地盐角草各土壤样本中的反硝化细菌群落结构存在着一定的差异。RDA结果显示含水量、有机质、全氮和铵态氮等对各土壤样本中的nirS-型反硝化细菌的多样性影响较大,含水量、有机质、全氮、碱解氮等是nirK-型反硝化细菌多样性的主要影响因素。土壤电导率、全磷、全钾、全氮和碱解氮协同影响nirS-型反硝化细菌的群落结构,有机质、速效钾、速效磷、pH和硝态氮是nirK-型反硝化细菌群落结构组成的主要影响因素。艾比湖湿地反硝化细菌呈现季节性变化,nirS-型和nirK-型反硝化细菌以不同的主要菌属,共同推进湿地反硝化作用。而对于湿地生态系统的保护,则需要进行长期而广泛的土壤状态评估和土壤反硝化微生物菌群的动态监测。

关键词：艾比湖湿地根际与非根际 nirS-型和nirK-型反硝化细菌群落组成

长期施肥及石灰后效对不同生育期玉米根际钾素的影响

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土壤学报 2017年第6期54卷 1497-1507页

作者：韩天富王伯仁张会民黄晶李冬初蔡泽江柳开楼蔡岸冬徐明岗中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地培育技术国家工程实验室北京100081 中国农业科学院祁阳农田生态系统国家野外观测站湖南祁阳426182 江西省红壤研究所国家红壤改良工程技术研究中心江西进贤331717

依托祁阳红壤旱地定位施肥试验(始于1990年),选取施氮磷(NP)、氮磷+石灰(NPCa)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+石灰(NPKCa)、氮磷钾配施秸秆(NPKS)、氮磷钾配施秸秆+石灰(NPKSCa)6个处理,采集玉米不同生育期根际与非根际土壤,测定其钾、钙、镁... 详细信息

依托祁阳红壤旱地定位施肥试验(始于1990年),选取施氮磷(NP)、氮磷+石灰(NPCa)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+石灰(NPKCa)、氮磷钾配施秸秆(NPKS)、氮磷钾配施秸秆+石灰(NPKSCa)6个处理,采集玉米不同生育期根际与非根际土壤,测定其钾、钙、镁、铝含量和p H。结果表明:与NP处理相比,施钾处理(NPK和NPKS)根际和非根际土壤速效钾含量显著提高。NP、NPK和NPKS处理根际速效钾在拔节期和灌浆期均处于亏缺状态,亏缺率分别平均为18.2%、34.2%和26.4%。与对应不施石灰处理相比,NPKCa和NPKSCa处理根际土壤速效钾含量在苗期分别降低46.0 mg kg^(-1)和26.5 mg kg^(-1),非根际分别降低68.5 mg kg^(-1)和56.0 mg kg^(-1);从拔节期至收获期,根际速效钾含量平均升高25.2 mg kg^(-1)和33.7 mg kg^(-1),非根际略微降低。NPCa、NPKCa和NPKSCa处理根际土壤速效钾盈亏率与不施石灰相比,整个生育期分别平均提高8.6%、33.2%和19.3%。根际和非根际土壤速效钾含量与相对应缓效钾含量、钾饱和度、K+/(Ca2++Mg2+)和K+/Al3+呈极显著正相关关系。缓效钾和钾饱和度相对变化率(交换性钙镁相对变化率)与速效钾相对变化率呈极显著正(负)相关关系。长期施氮磷钾肥基础上施石灰(NPKCa和NPKSCa)4年以后,根际土壤速效钾、缓效钾含量及钾饱和度均提高(苗期除外),根际土壤交换性钙镁含量提高幅度低于非根际,最终缓解根际土壤钾素的亏缺。

关键词：长期施肥红壤石灰钾根际与非根际