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三江源区燕麦根际PGPR菌株功能多样性研究

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草地学报 2024年第3期32卷 693-702页

作者：铁晓龙张英马林雄道日娜汪焱雷生妍青海大学农牧学院三江源区高寒草地生态省部共建重点实验室青海西宁810016

为探究燕麦(Avenna sativa L.)根际微生物的功能多样性,本文以三江源区燕麦根际土壤为研究对象,采用常规方法测定根际土壤理化性质、平板涂布法筛选植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR),探究其固氮、溶磷及产吲... 详细信息

为探究燕麦(Avenna sativa L.)根际微生物的功能多样性,本文以三江源区燕麦根际土壤为研究对象,采用常规方法测定根际土壤理化性质、平板涂布法筛选植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR),探究其固氮、溶磷及产吲哚乙酸能力,并对优异菌株进行16S rRNA基因鉴定。本研究筛选得到优异的固氮菌31株、溶磷菌5株,产吲哚乙酸菌13株。各地区土壤碱解氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾、全钾和有机质含量以及pH值存在极显著性差异(P<0.01)。根际土壤全氮含量与PGPR数量存在显著的负相关关系(P<0.05),根际全磷含量、速效钾含量、土壤pH值、有机质含量与PGPR数量存在显著的正相关关系(P<0.05)。6株优异PGPR鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),1株为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus sp.),2株为节杆菌(Arthrobacter sp.)。不同区燕麦根际菌株具有数量和功能多样性,土壤特性和PGPR量间呈相关关系。

关键词：燕麦固氮菌溶磷能力土壤理化性质菌株功能多样性

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高寒湿地演替过程对土壤细菌多样性的响应

环境科学 2024年

作者：道日娜张英李希来李强马林雄铁晓龙青海大学农牧学院三江源区高寒草地生态省部共建重点实验室

本研究旨在探究高寒湿地演变过程中土壤细菌群落结构与多样性的变化特征及其响应规律，并识别影响土壤细菌群落变化的主导因子，以期为高寒湿地生态系统的恢复治理提供科学依据。选取高寒湿地演替过程中的3种不同类型（原始高寒湿地、... 详细信息

本研究旨在探究高寒湿地演变过程中土壤细菌群落结构与多样性的变化特征及其响应规律，并识别影响土壤细菌群落变化的主导因子，以期为高寒湿地生态系统的恢复治理提供科学依据。选取高寒湿地演替过程中的3种不同类型（原始高寒湿地、高寒湿草甸和高寒草甸），采用高通量测序技术分析土壤细菌群落的组成和多样性变化。结果发现：①变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)是主要的优势菌门，其相对丰度均超过20.08%；在高寒湿地中，亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)和RB41属为优势菌；而在高寒湿草甸和高寒草甸中，Chthoniobacteraceae科和Candidatus＿Udaeobacter属占主导地位；②尽管群落多样性未表现出显著变化，但土壤细菌群落结构在不同演替阶段存在显著差异(P高寒湿地演变的关键因素。在高寒湿地逆向演替过程中，土壤pH以及养分发生改变，这些变化共同作用于土壤细菌的群落结构和多样性。

关键词：高寒湿地高寒湿草甸高寒草甸土壤细菌演替

黄帚橐吾不同密度斑块植物、土壤和微生物碳氮磷生态化学计量特征

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生态学报 2024年第10期44卷 4297-4307页

作者：王宏生王玉琴宋梅玲周睿三江源区高寒草地生态教育部重点实验室青海大学畜牧兽医科学院西宁810016

植物-土壤作为构成生态系统养分循环的连续体,在某种程度上决定了草地生态系统的养分平衡和系统稳定性。碳(C)、氮(N)和磷(P)是生态系统中三种主要的营养元素,它们参与了生态系统的养分循环,在生态系统结构功能维持中起着基础性作用,且... 详细信息

植物-土壤作为构成生态系统养分循环的连续体,在某种程度上决定了草地生态系统的养分平衡和系统稳定性。碳(C)、氮(N)和磷(P)是生态系统中三种主要的营养元素,它们参与了生态系统的养分循环,在生态系统结构功能维持中起着基础性作用,且生态系统内部的C、N、P循环在植物、土壤和微生物之间相互转换。为了探究黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在扩散过程中对草地生态系统养分循环的影响,以黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据斑块密度界定6个密度梯度,分别为D0(0株/m~2)、D1(43株/m~2)、D2(99株/m~2)、D3(163株/m~2)、D4(332株/m~2)和D5(621株/m~2),分析了不同密度斑块的草地植物、土壤和土壤微生物生物量C、N、P含量及其生态化学计量的变化情况。结果表明,随着黄帚橐吾密度的增大,草地植物群落的C含量呈增加趋势,植物N含量略微上升后显著下降,且当黄帚橐吾密度≥160株/m~2时,植物N含量显著降低,植物P含量呈先降低后升高的趋势,C∶N比呈逐渐上升趋势,C∶P比呈先上升后降低趋势,N∶P比呈先上升后降低趋势;土壤C、N、P含量均呈先增加后降低趋势,其中C含量在D2达到最大值,N含量为D1—D4高于D0和D5,但各斑块差异不显著,P含量为D3显著高于其余斑块,C∶N在D5达到最大值,C∶P在D2达到最大值,土壤N∶P呈略微降低后又有所增加,土壤养分主要受N限制;MBC随着黄帚橐吾密度的增加有降低趋势,而MBN和MBP变化均表现为“N”字型,MBN∶MBP呈先增加后降低趋势。通过相关性分析和RDA分析得到,黄帚橐吾密度与植物C、N、MBN以及MBP显著相关,植物C含量和土壤C含量与MBN呈显著正相关,土壤养分与微生物量的关系更为密切。

关键词：黄帚橐吾密度斑块养分循环化学计量特征

牦牛和藏羊放牧对青藏高原高寒草地植物群落氮库的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1420-1428页

作者：吕卫东董全民孙彩彩刘文亭冯斌刘玉祯张振祥杨晓霞青海大学畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室三江源区高寒草地生态教育部重点实验室青海西宁810016

放牧是青藏高原高寒草地最主要的利用方式,牦牛和藏羊是青藏高原最常见的放牧家畜,家畜通过采食植物地上部分会使地上生物量减少,进而对植物群落氮库产生影响。本研究依托青海省高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台的放牧试验样地,探... 详细信息

放牧是青藏高原高寒草地最主要的利用方式,牦牛和藏羊是青藏高原最常见的放牧家畜,家畜通过采食植物地上部分会使地上生物量减少,进而对植物群落氮库产生影响。本研究依托青海省高寒草地-家畜系统适应性管理技术平台的放牧试验样地,探讨不同家畜类型放牧对高寒草地植物群落氮库的影响。研究结果表明:未放牧处理下高寒草地地上生物量为180.0 g·m^(-2),藏羊单独放牧显著降低了植物群落地上生物量。对未放牧处理下不同功能群氮素含量的研究发现:豆科植物(26.4 mg·g^(-1))>杂类草(17.0 mg·g^(-1))>禾草(12.9 mg·g^(-1))≈莎草(11.8 mg·g^(-1))。放牧显著增加了禾草和莎草氮含量,对杂类草氮含量影响较小。放牧对群落水平植物地上部分氮含量的影响变化小于对各功能群的变化影响,因为植物群落具有稳定性。当高寒草地植物群落处于放牧压力下,会从土壤中获取更多的氮以维持生长,放牧会进一步加剧青藏高原高寒草地植物生长的氮限制。

关键词：放牧高寒草地植物群落功能群氮库

基于祖先性状演化和叶绿体基因组的马先蒿形态特征分析

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草地学报 2024年

作者：王涛徐成体唐楚煜曹正飞肖梦君何敏李秀璋李玉玲青海大学畜牧兽医科学院三江源区高寒草地生态教育部重点实验室

为了探究马先蒿属（Pedicularis）植物的关键形态特征，为其辨别与鉴定提供参考。本研究采用祖先性状演化推测Pedicularis最保守的形态特征，并基于10种马先蒿属植物完整叶绿体基因组，探讨马先蒿属植物形态的变异原因。结果表明基于花... 详细信息

为了探究马先蒿属（Pedicularis）植物的关键形态特征，为其辨别与鉴定提供参考。本研究采用祖先性状演化推测Pedicularis最保守的形态特征，并基于10种马先蒿属植物完整叶绿体基因组，探讨马先蒿属植物形态的变异原因。结果表明基于花序类型性状演化分析和系统发育分析支持马先蒿属隶属于列当科（Orobanchaceae）的分类地位。叶绿体基因组变异分析找到Pi值较高的7个变异基因和6个变异区域，且多分布在大单拷贝区（LSC）和小单拷贝区（SSC）区。反向重复区（IRs）的rps19和ycf1基因跨越了区域边界造成IRs基因丢失。因此，总状花序是马先蒿属最为保守的形态特征，可作为其分类依据。而IRs的扩张导致IRs基因丢失的同时提高LSC和SSC的多样性，导致二者为高变异区，可能是马先蒿属植物形态变异的原因之一。这些结果将促进马先蒿属植物系统分类和种间进化的研究。

关键词：马先蒿属叶绿体基因组祖先形态系统发育

放牧通过增强草地植物种间关联性维持系统稳定

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草业科学 2024年

作者：火久艳尹亚丽赵文宋江琴随奇奇郑文贤李世雄青海大学畜牧兽医科学院青海省高寒草地适应性管理实验室三江源区高寒草地生态教育部重点实验室/青海大学

补播是退化高寒草地重要修复措施，研究放牧对补播草地的影响，对于科学管理和利用补播草地具有重要指导意义。以补播高寒草地为研究对象，研究放牧和禁牧对植被群落组成及生态位的影响。结果表明：1)与禁牧相比，放牧显著增加植物多样... 详细信息

补播是退化高寒草地重要修复措施，研究放牧对补播草地的影响，对于科学管理和利用补播草地具有重要指导意义。以补播高寒草地为研究对象，研究放牧和禁牧对植被群落组成及生态位的影响。结果表明：1)与禁牧相比，放牧显著增加植物多样性指数、优势度指数、均匀度指数和丰富度指数，减少植被地上生物量和枯落物积累量（P生态位宽度和生态位重叠度高于禁牧，主要由禾本科植物和杂类草占有利资源。综上，补播草地冷季放牧，增加了高寒补播草地植物多样性，物种生态位分化明显，群落更稳定。该结果为祁连山区域补播高寒草地合理利用提供了理论参考。

关键词：禁牧放牧物种多样性功能群重要值生态位

高寒草甸退化程度对优势物种根际土壤真菌群落和生态网络的影响

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草业学报 2024年第2期33卷 125-137页

作者：马源王晓丽马玉寿张德罡青海大学畜牧兽医科学院三江源区高寒草地生态教育部重点实验室青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016 甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

为明确高寒草甸退化过程中优势物种改变对根际土壤真菌群落多样性及其稳定性的影响,以青藏高原东缘4个不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)高寒草甸为研究对象,采用ITS rRNA基因测序技术,结合FUNGuild预测和分子生态网... 详细信息

为明确高寒草甸退化过程中优势物种改变对根际土壤真菌群落多样性及其稳定性的影响,以青藏高原东缘4个不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)高寒草甸为研究对象,采用ITS rRNA基因测序技术,结合FUNGuild预测和分子生态网络模型方法,分析了高寒草甸退化程度对根际真菌群落结构、功能群和分子生态网络的影响。结果表明:草地退化程度对根际土壤真菌Alpha多样性无显著影响,但显著改变根际土壤真菌的Beta多样性;退化程度仅对根际真菌优势种群的相对丰度产生影响,对真菌优势种群没有影响,4个不同退化程度高寒草甸根际土壤中真菌优势种群均为担子菌门、被孢霉门和子囊菌门;通过线性判别分析发现了29个生物标志物,其中大部分属于担子菌门和子囊菌门;草地退化过程中根际真菌群落主要由共生营养型向腐生营养型转变;网络分析发现,退化高寒草甸根际真菌群落各可操作分类单元(OTU)主要以负相关关系为主,并且退化程度越高负相关程度越强烈。同时结合网络拓扑参数,草地退化程度的加剧将会导致根际真菌结构呈更为松散和不稳定的态势。综上所述,高寒草甸退化程度对优势物种根际真菌群落组成、结构和功能类型产生了显著影响,并降低了真菌群落的稳定性和复杂性。研究结果为深入理解高寒草甸根际微生态的适应性机制提供了科学理论依据。

关键词：高寒草甸草地退化优势物种根际土壤真菌群落分子生态网络

返青期休牧对三江源区土壤微生物量碳、氮和氮矿化的影响

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生态学报 2024年

作者：耿浦耀王晓丽罗少辉周选博马源青海省气象局畜牧兽医科学院三江源区高寒草地生态教育部重点实验室青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海大学

返青期休牧措施可以有效提高高寒草地生产力，为了解其对氮矿化及微生物的影响。以玛沁县大武镇高寒草甸为试验样地，设立5个休牧时间，分别为CK(放牧)、20d、30d、40d及50d，在牧草生长季(5—9月)研究了土壤微生物量和有效氮素的动态... 详细信息

返青期休牧措施可以有效提高高寒草地生产力，为了解其对氮矿化及微生物的影响。以玛沁县大武镇高寒草甸为试验样地，设立5个休牧时间，分别为CK(放牧)、20d、30d、40d及50d，在牧草生长季(5—9月)研究了土壤微生物量和有效氮素的动态变化。结果表明：土壤微生物量碳(SMBC,Soil Microbial Biomass Carbon)和土壤微生物量氮(SMBN,Soil Microbial Biomass Nitrogen)均随着休牧时间的增加而呈现上升趋势。SMBC在生长初期(5月、6月)休牧50d处理下较CK分别增加了22.49%、123.33%，生长末期休牧40d处理下含量较高。5月份SMBN在休牧40d下显著高于其他处理，其余月份均在休牧50d处理下含量较高。土壤铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)在生长季呈现先升高后降低的趋势。多数情况下，休牧30d土壤NH4+-N含量高于CK处理；不同休牧时间对土壤NO3--N含量影响不明显。土壤氮矿化速率在不同月份间差异显著，但总体上呈现休牧30—40d土壤氮矿化速率较高、CK较低的趋势。因此，在返青期对三江源区高寒草甸进行适当的休牧活动利于其有机氮的转化。

关键词：返青期休牧高寒草甸氮矿化微生物量碳氮硝化速率氨化速率

放牧对中小型土壤动物群落结构影响的Meta分析

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草地学报 2024年第4期32卷 1194-1203页

作者：孙彩彩安海涛杨晓霞吕卫东刘文亭董全民青海大学畜牧兽医科学院青海省畜牧兽医科学院/三江源区高寒草地生态教育部重点实验室/青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

中小型土壤动物是地下生态系统重要的参与者,在地下生态系统物质循环和能量流动过程中均扮演着重要角色。本研究通过对40篇文献进行Meta分析,探讨放牧对中小型土壤动物群落结构变化的影响,结果表明:(1)放牧会提高中小型土壤动物丰度,但... 详细信息

中小型土壤动物是地下生态系统重要的参与者,在地下生态系统物质循环和能量流动过程中均扮演着重要角色。本研究通过对40篇文献进行Meta分析,探讨放牧对中小型土壤动物群落结构变化的影响,结果表明:(1)放牧会提高中小型土壤动物丰度,但会降低物种数和多样性指数。(2)放牧通过影响植物群落和土壤理化性质,进而间接影响中小型土壤动物的群落结构。(3)相关性分析表明,在围封处理下,中小型土壤动物丰度与土壤含水量、速效钾呈正相关;在放牧处理下,中小型土壤动物丰度与土壤含水量、速效钾、全磷呈显著正相关(P生态系统的重要参与者,其对放牧的响应方式,有利于为各地区制定更合理且科学的放牧方式。

关键词：放牧中小型土壤动物群落结构 Meta分析