宏转录组学在环境微生物生态学中的应用

系统总结了宏转录组学实验操作及数据分析流程,概述了宏转录组学在环境微生物生态学的研究策略和最新进展,并指出其应用前景.宏转录组学在解析环境微生物群落功能上具有广阔的前景,为了解微生物群落的动态演化及其与环境因素和生态系统功能的关系提供了强有力的工具.

施肥方式和土壤水分变化对秸秆降解特征及微生物秸秆碳利用效率的影响

为探究华北平原施肥方式和土壤水分对玉米秸秆降解特征及微生物秸秆碳利用效率的影响,从长期定位实验站采集施用9 t/hm^(2)牛粪的有机肥和等养分含量的化肥处理(N、P、K肥)的表层土壤,将13C标记的玉米秸秆分别添加到2种施肥方式的土壤中,在恒湿(田间持水量(WHC)60%)和干旱胁迫(WHC 30%)条件下培养56 d,测定来源于秸秆和土壤本底的CO_(2)排放和微生物量碳(MBC)的动态变化,并分析微生物秸秆碳利用效率和代谢熵。结果表明:添加秸秆后,随着培养时间的延长,土壤总CO_(2)-C排放通量先降低后趋于稳定,土壤总MBC先增加后降低。相比恒湿条件,干旱胁迫显著降低了来源于秸秆和土壤本底(培养第1、3天除外)的CO_(2)-C累积排放量,却显著提高了微生物秸秆碳利用效率;培养前期(第1—7天),干旱胁迫显著降低了土壤总MBC,但后期(第14—56天)对土壤总MBC影响不显著。恒湿条件下,施用有机肥的土壤中秸秆(培养第1天除外)和土壤本底(培养第1、3天除外)来源的CO_(2)-C累积排放量、微生物代谢熵均显著高于化肥处理,但在培养第3天微生物秸秆碳利用效率显著低于化肥处理;而干旱胁迫条件下2种施肥方式间秸秆(培养第56天除外)和土壤本底来源的CO_(2)-C累积排放量、微生物代谢熵和秸秆碳利用效率差异均不显著。综上,恒湿条件下,施用化肥可显著降低秸秆和土壤原有有机碳的累积矿化量,在培养第3天微生物秸秆碳利用效率显著升高,有利于秸秆碳在土壤中的固存;而在干旱胁迫下,化肥和有机肥施用均有利于秸秆碳的固存。

晋华宫矿煤矸石山植物群落分布特征及驱动因素

为明确煤矸石山植物群落分布特征及其环境驱动因素,以山西省大同市晋华宫矿自然恢复煤矸石山(恢复年限约50~60年)为研究对象,对该煤矸石不同部位植物群落的空间变化及土壤驱动因子进行了分析。结果表明,该煤矸石山共分布有9科14属18种植物,优势种为万年蒿,亚优势种为白茅、狗尾草和猪毛菜;煤矸石山不同部位间植物群落的生物量、密度和盖度差异均达到显著水平,植物总生产力、总盖度和总密度从煤矸石底部到顶部呈现逐渐降低的趋势,表明植物群落存在明显的空间变异;有机质是影响植物群落多样性及生产力的主要环境因子,土壤含水量、速效磷和AM真菌是影响植物群落的重要因素。相关结果可为今后煤矸石山的生态恢复提供理论参考。