基于高通量测序的土壤微生物群落结构对土地利用方式的响应

为探究土地利用方式对土壤微生物群落的影响,对彭州市境内5种常见土地利用方式(城市绿地、农业用地、人工林地、滩涂地、撂荒地)下的土壤细菌和真菌进行了高通量测序。共检测到细菌37门106纲278目491科959属2137种,主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi);真菌17门46纲118目295科627属1033种,主要优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)。5种土地利用模式下的土壤理化性质和土壤微生物多样性均有显著差异。农业用地的土壤微生物多样性较低,城市绿地和滩涂地具有较高的微生物多样性,而人工林地具有较低的细菌多样性和较高的真菌多样性。土壤理化性质对细菌多样性有重要影响,但对真菌影响较小。同时,土壤pH值是影响本研究微生物多样性及群落结构的主要环境因子。研究表明,杉木人工林及农作物连作模式降低了微生物多样性,而城市绿地和滩涂地为微生物提供了较稳定的生存环境,可见不同土地利用方式对土壤微生物群落结构及多样性产生了显著影响。

模拟酸雨和除草剂单一及复合胁迫对城市草坪土壤动物的影响

为进一步了解酸雨和除草剂在单一及复合胁迫下对城市草坪土壤动物的影响,设置3个模拟酸雨酸度(pH值4.5、3.5、2.5)和3个除草剂施用水平(使它隆20%乳油体积分数分别为0.1%、0.2%、0.4%),以蒸馏水(pH值6.5)为对照,选择城市草坪进行为期3个月的试验处理。结果表明:大型和中小型干生土壤动物密度和类群数在添加酸雨和除草剂后总体呈下降趋势,但中小型湿生土壤动物密度却随酸雨酸度增加呈上升趋势。复合胁迫时,酸雨和除草剂对大型和中小型干生土壤动物有显著(P<0.05)交互作用,对中小型湿生土壤动物交互作用不明显。土壤动物密度并不随污染强度增加呈单一的递增或递减变化,以蜘蛛、跳虫和线虫为代表的土壤动物类群对同一污染物强度响应不同。不同处理下土壤动物群落多样性指数差异明显,香农指数和均匀度指数总体随酸雨酸度增加而下降,随除草剂施用水平升高而上升。总体而言,酸雨和除草剂会使相当一部分土壤动物密度减少甚至消失,其变化可能与污染物强度和土壤动物种类有关。

除草剂对高羊茅和马蹄金种子萌发及幼苗生理特性的影响

以高羊茅(Festuca arundinacea)与马蹄金(Dichondra repens)为试验材料,分别采用浸种与叶面喷雾的处理方式,研究了不同浓度的草甘膦与2,4-D丁酯对两种草坪草种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示,草甘膦总体抑制高羊茅和马蹄金的种子萌发,随浓度升高抑制作用增强,同时显著降低两种草坪草幼苗的苗高与根长(P<0.05);喷施2,4-D丁酯对两种草坪草各项生理指标的影响基本一致,随除草剂处理浓度与处理时间的增加,丙二醛(malondialdehyde,MDA)和脯氨酸(proline,Pro)含量增加,叶绿素含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性下降。研究表明,草甘膦对高羊茅和马蹄金的种子萌发与幼苗生长有显著的不利影响(P<0.05),2,4-D丁酯影响马蹄金幼苗的生理特性,同时对禾本科草坪草高羊茅也具有一定的抑制作用。

成都市温江区不同栽植年限园林植物土壤动物群落特征

对成都市温江区不同栽植年限园林植物土壤动物群落特征进行调查分析,4次取样共捕获土壤动物10258只,隶属26目78科。不同园林植物土壤动物类群数存在显著差异,基本以红花檵木、银杏样地最高,结缕草样地最低,各栽植年限土壤动物类群数均低于周边农田和撂荒地;桂花样地土壤动物类群数、个体数受季节变化影响较小,其余样地土壤动物个体数具有明显的季节动态,而类群数随季节变化不显著;土壤动物多样性指数受园林植物种类及栽植年限影响,银杏样地土壤动物密度-类群指数(DG)及Margalef丰富度指数(D)和结缕草样地土壤动物Shannon多样性指数(H)及D指数均随栽植年限增加而显著降低,桂花样地土壤动物DG指数、D指数则随栽植年限增加显著升高,红花檵木样地土壤动物多样性各指数随栽植年限增加未表现规律性变化,其中土壤动物DG、D、H指数各栽植年限基本以桂花样地最低;聚类及典型关联分析(CCA)表明,园林植物种类对样地生境的影响大于栽植年限,土壤动物对不同生境因子响应不同,其中速效P、土壤pH对土壤动物影响较大。土壤动物群落特征受园林植物种类、栽植年限及栽培管理方式的影响,而过度人为干扰、单一植物连栽会对土壤动物产生不利影响,并可能导致土壤地力衰退。