鲜食玉米不同生育期根际土壤微生物群落特征的演化分析

【目的】围绕玉米不同生育期根系土壤微生物的组成变化,探究鲜食玉米根系土壤微生物群落构成演化规律及其与环境因子的耦合关系。【方法】基于鲜食玉米大田试验,在鲜食玉米的播前期(PS)、拔节期(JS)、抽雄期(TS)和乳熟期(MS)进行根际土壤的采集及其理化性质的测定,并使用16S和ITS基因测序分析鲜食玉米不同生育期下根际土壤中微生物群落结构的特征。【结果】玉米不同生育期根系土壤细菌群落结构和多样性差异显著,而真菌群落组成在各生育期无显著变化。在拔节期,随土壤养分含量的显著降低,细菌变形菌门的相对丰度显著增加,而真菌子囊菌门的相对丰度则显著下降。在乳熟期,根系土壤细菌不同属间的正相关共生关系相较于其他生育期达到最高,而此时真菌不同属间的正相关共生关系则降至最低。结构方程模型分析结果显示,根际土壤细菌多样性与土壤pH、总磷和速效钾间存在正效应,而真菌多样性则与上述指标间存在负效应。【结论】土壤微生物群落结构在鲜食玉米生育期内发生显著改变,相比真菌,细菌更易受到外界环境的影响,微生物群落结构随外界环境的改变继而影响着鲜食玉米产量的构成。

1990—2020年土地利用和气候变化对青藏高原生态系统调节服务的影响

气候变化和土地利用是影响生态系统服务的两类主要因素,然而其具体影响却很难量化区分。本研究基于生态系统服务与权衡综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Service and Trade-offs,InVEST)及修正土壤风蚀方程模型(Revised Wind Erosion Equstion,RWEQ),对青藏高原1990—2020年6个时期的水土保持服务和防风固沙服务进行情景分析,量化区分土地利用和气候变化对两项服务的影响。结果表明:气候变化主导了青藏高原大部分区域的水土保持和防风固沙服务(贡献度>70%),年降水量和年均气温是引起水土保持服务变化的主要影响因素,年均风速则是影响防风固沙服务的主要因素。然而,1990—2000年西北部是土地利用类型转化明显的区域,生态保护政策成功实施导致土地利用成为水土保持和防风固沙服务增加的主导因素;2000—2010年,青藏高原东北部农田向城镇用地转变主导了防风固沙服务的增加,西北部草地向未利用土地转变主导了水土保持服务和防风固沙服务的减少;2010—2020年,在西北部草地转变为未利用土地的地区以及东南部林地转变为草地的地区,土地利用主导了水土保持和防风固沙服务的减少。本研究有助于深入理解人类活动和气候变化对生态系统服务的影响,对青藏高原的土地利用政策制定及生态修复决策具有重要意义。