酒精含量对快速发酵醉椒风味物质及微生物群落组成的影响研究

醉椒是以高酒精度白酒(30%以上)和辣椒为主要原料,低盐慢速发酵的西南特色鲜辣、低刺激调味品。其发酵周期长,且发酵原理、风味特征和微生物群落组成不明,制约品质和安全性控制。文章研究发现15%以上白酒(60%)显著抑制醉椒发酵过程,6%白酒发酵过快,酸味明显,质构变软;9%和12%为最适白酒添加范围,发酵30 d后pH稳定在3.5,总酸含量为13.93~15.92 g/kg,无酸味,无霉变,有清香味,咀嚼感良好;亚硝酸盐含量低于0.8 mg/kg,大肠菌群未检出。GC-MS结合16S rDNA、ITS高通量测序显示,真菌多样性高于细菌,克鲁维毕赤酵母、膜醭毕赤酵母、皱枝孢霉为优势真菌,黄曲霉、赭曲霉未检出,植物乳杆菌、肠膜明串珠菌为优势细菌;乳酸酯、萜类、糖醇、寡糖和鲜味氨基酸为醉椒特征风味物质。

直播方式对重庆地区稻田杂草群落组成和生态位的影响

为高效绿色防除重庆地区直播稻田杂草,对淹水直播和湿润直播处理下稻田杂草的群落组成和生态位进行研究。结果表明,淹水直播和湿润直播稻田的杂草群落分别由16种(隶属于9科15属)和18种(隶属于10科17属)杂草组成,水蓼(Polygonum hydropiper)和鬼针草(Bidens pilosa)为湿润直播下特有的杂草。淹水直播和湿润直播的重要杂草群落结构分别为丁香蓼(Ludwigia prostrata)+鸭舌草(Monochoria vaginalis)+稗草(Echinochloa crus-galli)和陌上菜(Lindernia procumbens)+稗草(E.crus-galli)+看麦娘(Alopecurus aequalis)+异型莎草(Cyperus difformis)。除稗草(E.crus-galli)外,两种直播方式下重要杂草的重要值均差异显著(P<0.05)。两种直播方式共有的14种重要或主要杂草中,淹水直播下光头稗(Echinochloa colonum)、稗草、异型莎草、陌上菜、看麦娘、笄石菖(Juncus prismatocarpus)、双穗雀稗(Paspalum distichum)共7种重要或主要杂草的生态位宽度较湿润直播下显著降低,且其种间(除笄石菖与双穗雀稗外)生态位叠加值或显著降低或持平。综上,淹水直播可抑制水蓼和鬼针草的萌发,从而改变稻田重要杂草的群落结构,而且可控制光头稗、稗草、异型莎草、陌上菜、看麦娘、笄石菖、双穗雀稗的数量。

菌剂浸种对大豆的促生增产作用及土壤理化特性与解磷菌群落组成的影响

为探究菌剂浸种对大豆的促生增产作用及土壤理化特性与解磷菌群落组成的影响,以无菌水浸种(O)作为对照,用固氮型根瘤菌(ON)、解磷型芽孢杆菌(OP)、解钾型芽孢杆菌(OK)、固氮-解磷复合型真菌印度梨形孢(OPr)及4种菌剂复配剂(ONPKPr)对大豆进行浸种处理,然后在大田和盆栽试验条件下首先分析了不同菌剂浸种对大豆的促生增产作用;在此基础上,采用生理生化分析和Illumina高通量测序技术研究了不同菌剂浸种对大豆根际土壤理化特性及解磷菌群落组成的影响。结果表明,大田条件下与对照相比,OP、OPr和ONPKPr处理根际土壤速效磷含量极显著提高,分别提高37.44%、35.81%和44.19%;ON和ONPKPr处理能显著提高大豆产量,分别提高4.67%和5.00%。盆栽条件下与对照相比,ON和ONPKPr处理对大豆根瘤数、根瘤干质量和产量提升作用显著,大豆产量增幅分别为14.07%和15.00%,根瘤数分别增加41.13%和32.18%,根瘤干质量分别提高58.52%和49.70%。Illumina高通量测序结果表明,不同菌剂浸种大豆根际土壤解磷菌群落均以放线菌门和变形菌门为主,但放线菌门和变形菌门的比值(A/P)存在差异;在属级水平上ON、OP和ONPKPr处理有利于链霉菌等有益微生物在土壤定殖;冗余分析显示,放线菌门在土壤中丰度与土壤有机质含量呈正相关性,变形菌门丰度与全磷、速效钾含量呈正相关性。该研究可为生物菌剂在大豆生产上的有效使用及土壤改良提供重要理论支撑。

青海省春小麦田杂草群落组成及其多样性分析

为明确青海省春小麦田杂草发生种类及其群落特征,采用倒置“W”九点取样法对青海省东部农业区和柴达木盆地农业区春小麦田杂草种类、生活型、科属组成、群落结构及杂草多样性进行调查。统计分析发现:小麦田有85种杂草,隶属24科64属。其中,菊科和禾本科是数量最多的科别,杂草分别为16种和14种。从杂草的综合优势度来看,藜(Chenopodium album L.)、野燕麦(Avena fatua L.)、萹蓄(Polygonum aviculare L.)、苦苣菜(Sonchus oleraceus L.)、苣荬菜(Herba Sonchi Brachyoti)5种杂草为优势杂草,芦苇(Phragmites australis(Cav.)Trin.)、赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)、狗尾草(Setaria viridis(Linn.)Beauv.)、藏蓟(Cirsium eriophoroides)、荞麦蔓(Fagopyrum esculentum Moench.)、节裂角茴香(Hypecoum leptocarpum Hook.f.et Thoms.)、猪殃殃(Galium spurium L.)、大刺儿菜(Cirsium arvense var.setosum(willd.)Ledeb)、密花香薷(Elsholtzia densa Benth.)、野油菜(Brassica juncea(L.)Czern.et Coss.)10种杂草为区域性优势杂草。此外有常见杂草22种,一般性杂草48种。东部农业区田间杂草物种丰富度较柴达木地区高,湟中区、大通县、互助县麦田杂草的物种丰富度依次为46、45、42;柴达木盆地的都兰县、德令哈市、乌兰县、格尔木市麦田杂草的物种丰富度依次为30、26、23、13,调查区以格尔木市的物种丰富度最小。比较杂草的生活型发现,同一地区越年生杂草、多年生杂草的发生数量和一年生杂草的数量基本接近50%;从杂草群落的相似性来看,东部农业区的湟中区、互助县、大通县杂草群落组成极为相似,而柴达木盆地绿洲农业区的都兰县、德令哈市、格尔木市、乌兰县杂草群落相似性程度高,杂草群落结构的相似性结果与区域小麦生产实际相吻合。群落结构组成和区域耕作制度、气候条件、土壤理化性质、田间管理水平等具有较大的相关性,建议加强杂草优势种和区域性优势杂草的防控和监测,因地制宜制定杂草绿色防控措施。

马尾松与不同阔叶树种混交种植对土壤微生物群落组成和多样性特征的影响

为探究马尾松(Pinus massoniana)不同混交模式对土壤细菌、真菌群落组成和多样性特征的影响,本研究选取马尾松/红锥(Castanopsis hystrix)混交林(MPC)、马尾松/格木(Erythrophleum fordii)混交林(MPE)、马尾松/多树种[红锥、格木、火力楠(Michelia macclurei)、灰木莲(Manglietia glauca)、米老排(Mytilaria laosensis)](MPM)混交林为研究对象,并以马尾松纯林(PP)作为对照。结果表明:(1)混交种植均提高了细根生物量(FRB)和凋落物量(TL),MPM表现最好且差异显著(P<0.05);(2)MPC、MPE和MPM真菌群落物种多样性指数(Chao1)显著提高(P<0.05),而细菌群落物种多样性指数变化不明显;(3)在细菌群落中,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)是优势菌门;在真菌群落中,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)是优势菌门。与马尾松纯林相比,MPC拟杆菌门(Bacteroidetes)和接合菌门的相对丰度显著提高(P<0.05),MPE拟杆菌门和装甲菌门(Armatimonadetes)的相对丰度显著提高,但变形菌门的相对丰度显著降低;(4)土壤有效磷(AP)、细根碳氮比(C_(root)∶N_(root))、细根碳磷比(C_(root)∶P_(root))与细菌群落物种多样性指数显著相关,而土壤有机碳(SOC)和pH值是影响细菌群落组成的最关键因素;土壤中的全氮(TN)、容重(BD)与真菌群落物种多样性指数显著相关,含水率(SWC)是影响真菌群落组成的主要因素。综上,马尾松与单一或多种阔叶树种混交种植5年后对土壤真菌群落的物种多样性产生显著影响,但对细菌群落物种多样性的影响不显著。

洛阳传统绿豆酸浆细菌群落组成分析和功能预测

为探究洛阳传统特色食品浆面条核心元素绿豆酸浆的细菌群落组成,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对洛阳6家浆坊的绿豆酸浆进行细菌16S r DNA测序。结果表明:从6个绿豆酸浆样本中共鉴定出8个细菌门,涉及75个属和106个种;其中厚壁菌门为优势菌门(占比78.57~97.17%),乳杆菌属(占比20.95%~90.36%)和乳球菌属(占比3.26%~62.68%)为优势菌属,寡发酵乳杆菌、未分类乳球菌属是对应的优势菌种,而植物乳杆菌、弯曲乳杆菌、食木薯乳杆菌等是常见的次优势菌种;这些优势细菌均为乳酸菌,具有广泛益生作用。对绿豆酸浆中细菌群落进行功能预测,发现细菌群落的碳水化合物代谢和氨基酸代谢丰度高,特别是呈味氨基酸代谢通路和L-乳酸脱氢酶丰度均较高,推断绿豆酸浆独特的酸香味与细菌的氨基酸代谢以及乳酸合成有关。本研究结果为进一步研究绿豆酸浆发酵机理及开发相应发酵剂奠定了理论基础。

江西九龙山铁尾矿区3种树木对土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响

【目的】探究种植湿地松、杉木、桤木对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响,为该矿区及相似立地区域植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据。【方法】采用微波消解法处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土壤样品和根、茎、叶样品,通过ICP、AAS测定样品重金属质量分数,依据测定结果计算3种树木的生物富集和转移系数,分析其对不同重金属的富集和转移能力。应用宏基因组学测序分析3种树木根际、非根际土壤样品,探究各树种对应土壤中的微生物群落组成。【结果】1)3种树木对Hg、Cu、Pb、Zn的生物转移系数(BTF)均大于1,对Cr的BTF小于1,表明其对Hg、Cu、Pb、Zn的转移能力强,对Cr的转移能力弱。杉木的BTF(As)大于1,表明杉木对As的转移能力强。2)杉木对Hg、Pb的生物富集系数(BCF)均大于1,表明杉木对Hg、Pb的富集能力强。相较于其他重金属,湿地松对Hg、Pb的生物富集系数最高,桤木对Zn的生物富集系数最高,表明湿地松对Hg、Pb的富集能力强,桤木对Zn的富集能力强。3)在门水平上,对照组(J1)中酸杆菌门相对丰度最高(45.55%),其次为变形菌门(12.11%)。在湿地松根际土壤(J2)和非根际土壤(J3)、杉木根际土壤(J4)、桤木根际土壤(J5)和非根际土壤(J6)中变形菌门相对丰度最高(22.72%~44.56%),其次为酸杆菌门(13.49%~16.56%)。在属水平上,对照组优势属为短根瘤菌属和纤线杆菌属,J2、J3、J4、J5、J6中相对丰度占比最高的优势属为短根瘤菌属和鞘氨醇单胞菌属。【结论】1)根据3种树木对重金属的转移和富集能力评估结果,杉木、湿地松可作为Hg、Pb修复的先锋树种,桤木可作为Zn的修复树种与其间作。2)基于门、属2分类等级水平的分析,3种树木根际、非根际土壤中优势微生物群落均为变形菌门,3种树木种植均促进土壤中变形菌门微生物相对丰度增加,变形菌门可提高植物对重金属的吸收并对植物生长有促进作用,二者相辅相成,可有效提高植物吸收重金属的效率。

嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响

【目的】探究嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响,旨在揭示嫁接提高番茄植株抗性的机制并为构建解决番茄连作障碍体系提供参考。【方法】基于高通量测序技术,以番茄品种新砧1号和宝砧1号为砧木,桃太郎品种为接穗进行以下处理:新砧1号实生植株(简称:新砧);新砧1号×桃太郎嫁接植株(简称:桃太郎/新砧);宝砧1号实生植株(简称:宝砧);宝砧1号×桃太郎嫁接植株(简称:桃太郎/宝砧);桃太郎实生植株(简称:桃太郎)。采集番茄实生与嫁接处理植株根际土壤,比较分析番茄各处理根际土壤细菌和真菌的群落组成。【结果】与新砧、宝砧、桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理植株细菌和真菌群落在不同分类水平上可操作分类单元(OTU)数量均发生明显变化。与砧木和接穗实生植株相比,番茄嫁接植株根际土壤中拥有更丰富的微生物OTU和特有OTU数量。番茄实生与嫁接植株间在根际土壤细菌和真菌多样性与丰富度上无显著差异(P>0.05)。在门分类水平上,在桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,放线菌门和厚壁菌门细菌丰度占比均高于新砧和桃太郎处理植株;在桃太郎/宝砧处理植株中,绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门细菌丰度占比均高于宝砧和桃太郎处理植株。在属分类水平上,与新砧和桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、链霉菌属、unclassified_f__Micro⁃coccaceae、norank_f__norank_o__Gaiellales细菌属丰度占比增加;与桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中增加特有优势菌属栖大理石菌属。与宝砧和桃太郎处理植株相比,桃太郎/宝砧处理植株根际土壤中,norank_f__norank_o__norank_c__Subgroup_6、类诺卡氏菌、norank_f__norank_o__norank_c__Gitt⁃GS⁃136、norank_f__norank_o__norank_c__KD4⁃96、norank_f__JG30⁃KF⁃CM45属细菌丰度占比增加,同时增加特有优势菌属norank_f__norank_o__norank_c__JG30⁃KF⁃CM66菌属。在真菌门分类水平上,与番茄实生植株相比,嫁接植株根际土壤中油壶菌门真菌丰度占比提升,而子囊菌门真菌丰度占比下降。此外,桃太郎/新砧嫁接植株根际土壤中unclassified_k__Fungi菌门丰度占比增加,而桃太郎/宝砧嫁接植株根际土壤中unclassified_k__Fungi菌门丰度占比减少。在属分类水平上,与对应实生植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,根囊壶菌属、unclassified_k__Fungi、分枝孢子霉属真菌的丰度占比增加,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中还缺失木霉属、曲霉菌属、unclassified_o__Eurotiales、unclassified_o__Sordariales等菌属,但与新砧处理植株相比,增加了镰刀菌属;在桃太郎/宝砧处理植株根际土壤中,根囊壶菌属、青霉属丰度占比增加,而分枝孢子霉属、木霉属、曲霉菌属、镰刀菌属、unclassified_o__Eurotiales、蛛网霉属等菌属缺失。【结论】与实生植株相比,嫁接不仅改变了番茄植株根际土壤微生物群落丰度占比,还改变了根际土壤微生物的群落组成。番茄嫁接植株根际土壤微生物群落组成的改良是嫁接植株抗性增强的重要原因之一。

增温对生物土壤结皮微生物群落组成及其呼吸作用的影响

生物土壤结皮作为干旱区土壤表层主要的覆盖者,生存于其中的微生物在调节旱区碳循环的气候敏感性方面发挥着重要作用。目前气候变暖对生物结皮微生物群落及其呼吸作用的研究结论尚有分歧。为了更加准确预测未来干旱地区的碳收支,本文归纳了模拟气候变暖的增温试验中不同试验周期、不同季节和不同类型的生物结皮碳排放规律,并结合微生物丰度和有机碳的变化分析了引起碳排放差异的内在原因。短期增温(低于2 a)导致生物结皮中苔藓或地衣丰度显著性降低,从而增加土壤有机碳含量,碳排放量是否同步增加取决于土壤含水量。长期增温(大于5 a)降低了微生物对温度和湿度的敏感性,微生物丰度和组成趋于稳定,从而使有机碳含量和净碳排放量保持相对稳定。已有的研究结果揭示了生物结皮碳排放规律和原因,但微生物参与的内在调控机制仍不明确。因此,今后需重点探究结皮微生物碳代谢对增温的响应机制,为评估干旱区碳平衡提供重要理论依据。

西藏米拉山大花红景天不同器官内生真菌与土壤真菌群落组成及多样性分析

大花红景天Rhodiola crenulata,多年生草本植物,属濒危藏药植物具有抗氧化、抗高山缺氧、抗疲劳、保肝、降血糖、抗辐射等功效。植物内生菌生活在健康的植物组织中,能合成植物生长所需的物质,诱导寄主植物抗病,增强植物对环境胁迫的抵抗力。根际微生物作为植物生态系统的重要组成部分,在植物生长发育过程中的营养获取、胁迫耐受及物质循环过程中都有着举足轻重的作用。因此,研究大花红景天的内生真菌及根际真菌对该物种的开发与保护及青藏高原濒危藏药植物资源的开发与保护都具有重要意义。文章采用Illumina MiSeq高通量测序方法对西藏米拉山大花红景天内生(根、茎、叶)、根际、根区真菌进行ITS1区测序后分析真菌群落组成及多样性。研究结果显示,在属水平上,根中的优势属为minutisphaera,茎中的优势属为lemonniera,叶中的优势属为lemonniera,根际土优势属为helotiales,根区土优势属为helotiales。大花红景天茎中的内生真菌多样性明显高于根和叶。此研究较系统揭示了大花红景天内生真菌及根际真菌的群落特征,为筛选大花红景天的活性菌株及大花红景天与内生菌互作研究提供了参考依据。

氮添加和水分改变对亚热带人工林红壤微生物多样性及群落组成的影响

氮沉降加剧与全球降雨格局改变是全球变化的重要特征,外源氮素的输入及土壤水分条件的变化势必会影响土壤微生物的多样性和群落组成,进而影响地球化学过程。运用Illumina Miseq高通量测序技术,研究氮添加、水分改变及二者交互作用对亚热带人工林红壤细菌、真菌多样性、群落组成的影响及其与土壤理化因子间的关系。结果表明:土壤细菌多样性随水分含量的降低而减少,且氮添加增强了这一抑制作用。施氮后中水分处理土壤真菌Shannon指数显著高于低水分处理。氮添加显著降低Acidobacteria的相对丰度,增加Actinobacteria、Bacteroidetes的相对丰度。土壤Acidobacteria、Bacteroidetes的相对丰度随土壤含水量的升高而增加,Actinobacteria、Firmicutes则相反。干旱加剧了氮添加对Acidobacteria相对丰度的抑制作用,氮水交互处理显著影响Cyanobacteria的相对丰度。而氮添加、土壤水分及二者交互作用对土壤真菌群落组成均无显著影响。冗余分析表明土壤细菌群落组成的变化与土壤含水量、pH、NO_(3)^(–)-N含量、TN含量显著相关,分别解释了土壤细菌群落组成变化的65.6%、26.1%、21.5%、20.7%。研究表明氮添加会改变干旱对土壤细菌多样性和群落组成的影响的强度和方向。

渤海Z油田硫化氢产生菌群落组成分析

文章对渤海Z油田注入井和采出井中的硫化氢产生菌进行了定量分析,同时采用高通量测序技术对硫化氢产生菌群落组成进行分析,发现相较于注入井,采出井中微生物的多样性更加丰富,能够检测出种类更多、相对丰度更高的硫化氢产生菌,相对丰度由1.19%升至23.08%。其中,Desulfofundulus、Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Soehngenia等耐热、嗜热硫化氢产生菌的检出,展现出该油田内源微生物高温产硫化氢的潜力。文章揭示了渤海Z油田硫化氢产生菌的群落组成,为治理海上油田次生硫化氢危害提供了有力支撑。

有机种植对茶园土壤微生物群落组成与多样性的影响

为揭示有机种植对土壤微生物群落组成和多样性的影响,以云南省勐腊县3座代表性古茶山(蛮砖、易武、攸乐)的古茶园、现代茶园、橡胶园、荒地4种类型土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq PE300高通量测序技术测定其细菌和真菌群落结构,分析有机种植及种植年限对土壤理化性质、微生物群落结构特征与多样性的影响。结果表明,有机种植可促进土壤有机质积累和氮磷钾养分含量提高。3座茶山土壤细菌共有运算分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)数目为381个,其中,易武荒地特有OTU最多(293个),蛮砖橡胶园特有OTU最少(28个);而真菌共有OTU数目仅为24个,蛮砖古茶园特有OTU最多(337个),易武现代茶园特有OTU最少(55个)。细菌的Shannon多样性指数达5.88~6.62,明显高于真菌的2.71~4.30。茶园土壤优势细菌和真菌门与非茶园土壤基本相似,但酸微菌目(Acidimicrobiales)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、Varibacter属、黄色杆菌科(Xanthobacteraceae)、硝化螺菌属(Nitrospira)、Bryobacter属、Acidibacter属、浮霉菌科(Planctomycetaceae)等在不同茶山和土地利用方式间的相对丰度差异显著;与荒地和橡胶园相比,茶园土壤真菌群落的毛壳菌科(Chaetomiaceae)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)、木霉属(Trichoderma)、被孢霉属(Mortierella)、伞菌目(Agaricales)和散囊菌纲(Eurotiomycetes)等的相对丰度较高。细菌群落丰度指数Chao1与土壤全氮和全磷呈显著正相关,3座茶山的细菌群落组成较真菌群落更为稳定。除个别茶园土壤外,有机种植下土壤细菌丰度随年限增加而上升,真菌丰度随年限增加先降低后升高,现代茶园和古茶园细菌与真菌的多样性水平则随种植年限增加而下降。

寒温带地区典型森林类型中外生菌根真菌多样性和群落组成及其影响因素

外生菌根(ECM)真菌可促进宿主植物对土壤中水分和营养的吸收,提高宿主植物的抗逆性及对环境的适应,在森林生态系统的物质循环中发挥了重要作用。为探明寒温带地区ECM真菌多样性和群落组成以及土壤理化因子对真菌群落组成的可能影响机制,采用高通量测序(Illumina Miseq)平台对大兴安岭4种典型森林类型白桦、樟子松、兴安落叶松和偃松的根围土壤ECM真菌群落组成进行了分析。结果表明,4种典型森林类型根围土壤中共获得167个ECM真菌可操作分类单元(OTUs),隶属于2个门、4个纲、10个目、24个科、36个属。在门水平上,担子菌门(Basidiomycota)真菌的相对丰度占96.4%,子囊菌门(Ascomycota)真菌占3.6%。在属水平上,红菇属(Russula,30.2%)、丝膜菌属(Cortinarius,17.1%)、Piloderma(9.6%)、棉革菌属(Tomentella,7.2%)、丝盖伞属(Inocybe,7.2%)和蜡壳耳属(Sebacina,6.2%)的相对丰度均>5.0%,是该地区的优势ECM真菌类群。不同森林类型的优势ECM真菌在属水平上的组成存在显著差异。土壤理化因子共解释了不同森林类型ECM真菌群落变异的92.4%,其中硝态氮、土壤总氮和土壤pH值对ECM真菌群落组成均有显著影响,解释度分别为60.4%、10.6%和9.5%。研究结果为认识寒温带森林生态系统中ECM真菌的群落组成与功能提供了依据。

不同地块人参根区土壤微生物群落组成及其多样性分析

目的:分析土壤微生物群落组成及其多样性与土壤理化性质的相关性,揭示不同地块人参锈腐病发病率与土壤微生态差异的关系。方法:以人参根区土壤为研究对象,采用高通量测序技术,对农田健康、农田病重、林地健康、林地病重等4组人参根区土壤细菌的16S rRNA基因序列和真菌ITS序列进行测序。结果:人参根区土壤微生物细菌OTU数量大于真菌,说明细菌群落占主导地位;影响土壤微生物群落组成的重要因素是土壤pH和交换性铝;细菌中黄单胞菌属Xanthomonadaceae可能是导致本研究中病重组发病较重的原因之一;无论农田还是林地,真菌中的土赤壳属Ilyonectria的病原菌在病害组的相对丰度均显著高于健康组,其可能是导致土壤微生态失衡、土壤质量下降,进而引起人参锈腐病发生的主要原因。结论:揭示了健康和病害人参根区土壤微生物群落组成多样性的差异,阐明了土壤质量与土壤微生物差异之间的关系,为人参种植中科学合理选地奠定理论基础。

不同海拔百山祖冷杉细根性状及微生物群落组成

研究植物性状及与植物密切相关的微生物群落沿海拔的变异,有助于理解个体对环境变化的适应能力。以生存于不同海拔高度的极小种群野生植物百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)成年个体(海拔951、1400和1590 m处为人工培育实生苗,海拔1750m处为野生成年个体)为研究对象,利用根系扫描仪测定百山祖冷杉细根性状,利用高通量测序技术分析百山祖冷杉根际土壤及根内微生物(细菌及真菌)群落组成,探究根际土壤及根内微生物群落和细根性状在不同海拔高度的差异。结果表明:不同海拔高度的百山祖冷杉周围土壤养分有效性较差,理化性质除铵态氮含量和pH值外均存在显著差异(P<0.05)。根际土壤及根内真菌和细菌群落沿海拔变异明显。为适应土壤生物及非生物因子沿海拔的变化,百山祖冷杉采取不同的细根营养策略,细根具有高度可塑性,与外生菌根真菌产生协同效应缓解了百山祖冷杉受到的生存限制。

南海A油田硫酸盐还原菌群落组成分析

文章的主要目的是探究南海高温A油田油藏酸蚀的生物学成因,对油藏内源硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)进行定量分析,同时借助高通量测序技术对SRB群落的组成进行分析。从而证实了在高温油田中SRB的增殖代谢活动,能为治理海上高温油田硫酸盐还原反应引起的酸蚀问题提供依据和指导。

云南桑园昆虫群落组成及时间生态位分析

为明确云南桑园昆虫群落组成及时间生态位,采用扫网法、诱集法和目测计数法,于2021年3—11月系统调查桑树树冠至地面的害虫和天敌昆虫种类及数量,并进行鉴定、计数和统计分析。结果显示,在云南桑园中收集的昆虫隶属8目36科83种,其中害虫有5目29科63种,天敌昆虫有5目7科20种。害虫中物种数排在前3位的是鞘翅目、半翅目和鳞翅目,占物种总数的44.44%、34.92%和14.29%,主要类群包括蓟马科、螟蛾科、叶蝉科等,其中桑蓟马(Pseudodendrothrips mori)、桑螟(Diaphania pyloalis)和小长蝽(Nysius ericae)为优势种,盛发期为7—9月。天敌昆虫中以鞘翅目为优势类群,占物种总数的80.00%,优势种为异色瓢虫(Harmonia axyridis)、大草蛉(Chrysopa pallens)和六斑异瓢虫(Aiolocaria hexaspilota),高峰期在6月和9月。时间生态位分析表明,异色瓢虫同小长蝽、桑螟,大草蛉同桑蓟马的时间生态位重叠指数最大,分别为0.8912、0.8423和0.9427。多样性分析表明,群落丰富度指数的峰值出现在7月,Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均在6月出现峰值,Pielou均匀度指数在3月出现峰值。在云南桑园中,害虫种类比天敌昆虫种类多,夏季桑园物种数明显增加,主要害虫和天敌昆虫的时间生态位拟合度较高,异色瓢虫是控制小长蝽、桑螟的优势天敌昆虫,大草蛉是控制桑蓟马的主要天敌昆虫,应加强对这些天敌的保护和利用。

外源碳酸钙和温度对黄壤活性有机碳组分及微生物群落组成的影响

为探究不同温度条件下添加碳酸钙对活性有机碳组分及微生物群落组成的影响,以贵州典型黄壤土为研究对象,采用同位素标记法,设置6个处理(培养温度分别为15,25,35℃下添加碳酸钙和不添加碳酸钙),通过分析不同温度下碳酸钙添加对土壤活性有机碳、微生物群落组成的影响,揭示外源碳在土壤活性碳库中的分配规律,以期为贵州典型黄壤有机碳固存和改良提供理论依据。结果表明:各温度下添加碳酸钙显著增加土壤DOC和MBC含量(p<0.01),添加碳酸钙各处理土壤DOC含量在培养第5天均达到最大值,相较于不添加碳酸钙处理,添加碳酸钙处理土壤DOC含量在15,25,35℃下分别显著提高83.41%,80.37%,90.41%;添加碳酸钙处理温度对土壤DOC、MBC具有显著影响(p<0.05),在培养的第15,60天,土壤DOC和MBC含量均在不同温度下达到显著性差异,土壤DOC含量大小依次为35,15,25℃,土壤MBC含量多少依次为15,25,35℃。同位素标记发现,在培养第1和第5天,^(13)C-DOC,^(13)C-MBC含量在15,25,35℃下达到峰值,且^(13)C-DOC对土壤总DOC贡献率分别为16.85%,21.20%和15.22%,^(13)C-MBC对土壤总MBC的贡献率分别11.95%,10.49%和17.18%。添加碳酸钙各处理均显著提高土壤pH。高通量测序发现,在培养第60天,外源碳酸钙输入对细菌群落组成相对丰度及群落结构具有显著影响,但对真菌群落组成影响较小。添加碳酸钙处理提高变形菌门相对丰度,降低绿弯菌门相对丰度。相关分析表明,土壤pH与优势菌门变形菌门(Proteobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)呈显著正相关,与绿弯菌门(Chloroflexi)、子囊菌门(Ascomycota)呈显著负相关;绿弯菌门与土壤DOC呈显著负相关,放线菌门与土壤MBC、^(13)C-DOC及担子菌门与DOC、^(13)C-MBC、^(13)C-DOC呈显著正相关。综上表明,外源碳酸钙对土壤活性有机碳的影响大于温度,外源碳酸钙增加土壤pH、DOC和MBC含量,改变土壤微生物群落组成丰度。因此,碳酸钙添加是黄壤有机碳固存和改良的有效措施。

华北落叶松人工纯林虫害发生区植物群落组成结构与多样性研究

为了研究华北落叶松人工林虫害发生区群落特征变化规律,揭示人工纯林群落特征变化与虫害发生之间的关系,以华北落叶松人工纯林为研究对象,选择中龄林和成熟林的虫害发生区和不发生区4种林分类型,在河北省木兰围场国有林场桃山分场,应用群落调查和分析方法,调查分析了不同类型林分植物群落的组成结构与多样性变化规律。主要研究结果与结论如下:(1)在中龄林和成熟林虫害发生区,植物群落的平均科数分别为17.33和19.00,物种数分别为33.33和39.00;灌木的科数分别为0.67和1.67,物种数分别为0.67和2.33,香农维纳多样性指数和均匀度在中龄林发生区均为0;草本类群的科数分别为16.33和17.67,物种数分别为31.67和36.00,其中,多年生草本科数分别为13.00和12.67,物种数分别为25.67和26.33。(2)植物群落香农维纳多样性在中龄林发生区平均值2.42极显著小于中龄林不发生区平均值2.88。(3)灌木类群科数、物种数在虫害发生区显著或极显著小于虫害不发生区。(4)草本植物类群科数和草本植物高度在虫害发生区显著小于虫害不发生区,其中多年生草本植物类群科数、物种数和玛格列夫指数在虫害发生区显著或极显著小于虫害不发生区。总之,不同类型林分,植物群落组成结构与多样性变化规律差异显著。与不发生区相比,虫害发生区植物群落及各类群的物种组成复杂程度和多样性显著降低。