蓄水后向家坝库区鱼类物种、分类和功能多样性变化

为了解向家坝水电工程对金沙江下游鱼类多样性的影响,基于2016-2018年邵女坪(库首)、绥江(库中)和桧溪(库尾)3个江段的鱼类群落调查数据,分析了向家坝库区鱼类物种、分类和功能多样性空间格局,结合蓄水前(2011年)和蓄水初期(2015年)的资料,探讨了蓄水后向家坝库区不同维度鱼类多样性的变化趋势。向家坝库区各江段以广适性的瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)和静水性的■(Hemiculter leucisculus)占优势,两者的数量百分比分别为30.15%±14.82%和13.91%±11.16%。非度量多维尺度分析显示,蓄水后向家坝库区库首邵女坪和库中绥江鱼类群落差异最小,库首邵女坪和库尾桧溪鱼类群落差异最大;库中绥江在蓄水前、蓄水初期和2016-2018年3个时期的鱼类群落差异均较大,表明蓄水后绥江江段鱼类群落经历了剧烈变化。库区不同江段鱼类Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均表现为:桧溪>邵女坪>绥江,鱼类分类多样性指数和分类差异指数均表现为:桧溪>绥江>邵女坪。库区鱼类摄食、运动和繁殖等不同维度的功能多样性(功能丰富度、功能均匀度、功能离散度)空间格局不同,但总体上库中绥江鱼类功能丰富度最高,功能均匀度最低。与蓄水前相比,绥江江段鱼类物种、分类多样性呈下降趋势,鱼类功能丰富度和均匀度也有下降趋势。蓄水后绥江江段鱼类群落主要功能性状发生了明显变化,如蓄水前以下位口、纺锤形体型鱼类占优势,蓄水后以端位口、侧扁形体型鱼类占优势。不同维度多样性指数侧重于鱼类多样性的不同方面,结合多种指数分析有利于更全面地了解鱼类群落对环境变化和外界干扰的响应。研究结果有助于深入了解水电工程建设对金沙江下游鱼类多样性的影响,为鱼类多样性保护提供依据,也可为长江“十年禁渔”效果评估提供本底资料。

不同间作模式对胶园土壤微生物功能多样性的影响

【目的】研究不同间作模式对胶园土壤微生物群落功能多样性的影响,为今后橡胶林下间作模式优化和间作栽培管理提供科学依据。【方法】运用Biolog⁃ECO技术研究土壤微生物代谢功能特征,分析不同间作胶园土壤微生物碳源代谢活性和多样性的差异。【结果】土壤微生物对碳源利用在培养216 h时达到稳定,不同处理的平均吸光值AWCD依次为橡胶/王草间作>橡胶/咖啡间作>橡胶/益智间作>纯林胶园。间作模式不仅增加了土壤微生物利用的碳源种类,还增强了碳源代谢活性,橡胶/王草间作土壤微生物对碳水化合物类、氨基酸类、酚酸类、羧酸类、多聚物类的代谢能力较强,橡胶/咖啡间作土壤微生物对胺类的代谢能力较强。主成分分析表明,间作胶园与纯林胶园之间土壤微生物碳源利用特征差异显著,橡胶/王草与橡胶/咖啡、橡胶/益智间作之间差异显著,橡胶/咖啡与橡胶/益智间作二者之间无显著差异。不同间作模式提高了胶园土壤微生物多样性指数,各处理之间的AWCD值和McIntosh指数差异显著,Shannon指数、Simpson指数无显著差异。相关性分析表明,胶园土壤微生物碳源代谢功能与土壤环境因子密切相关,土壤含水量、pH、有机质是影响胶园土壤碳源代谢差异的主要因子。【结论】橡胶林下间作王草、益智和咖啡作物有利于改善土壤生态环境,促进土壤碳源利用,提高土壤微生物群落功能多样性。

长岛毗邻水域硬骨鱼类早期资源群落结构及功能多样性

长岛毗邻水域是黄渤海鱼类洄游迁徙的生态廊道,是黄渤海鱼类连通的关键区域。基于2021年3-12月对长岛毗邻水域开展的鱼卵、仔稚鱼逐月调查,分析了长岛毗邻水域鱼类早期资源丰度时空格局、群落结构更替规律以及群落功能多样性时空差异。结果显示,共采集到36种鱼卵、仔稚鱼,其中,鱼卵和仔稚鱼种类数均为21种,鱼卵总数量为71 695粒,仔稚鱼总数量为1 161尾;主要产卵期为5-8月,主要种类为鳀(Engraulis japonicus)、黄姑鱼(Nibea albiflora)、长蛇鲻(Saurida elongata)、黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)、少鳞[鱼喜](Sillagojaponica)、白姑鱼(Pennahia argentata)、绯[鱼銜](Callionymus beniteguri)、短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)等,鱼卵密集区位于调查水域东部至西南部的庙岛海峡毗邻水域;仔稚鱼主要集中于5-7月和11-12月,主要种类为鳀、白氏银汉鱼(Hypoatherina valenciennei)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)、玉筋鱼(Ammodytes personatus)等,仔稚鱼密集区位于调查水域东部、西南部和西北部;春夏季(5-7月)鱼类早期资源群落功能丰富度、均匀度和离散度指数最高,高值区主要分布在调查水域东北部和西南部。长岛毗邻水域鱼卵及仔稚鱼丰度、群落结构及功能具有明显的时空异质性,鱼类繁殖群体的洄游迁徙对长岛毗邻水域鱼类早期资源群落产生深刻影响。

城市建成区自生草本植物群落的物种多样性与功能多样性——以深圳市为例

城市自生草本植物的物种多样性和功能多样性直接影响城市生态系统的功能和稳定性,但目前相关研究依然很缺乏。以深圳市为例,基于建成区600个1hm2样地的现场调查数据,分析自生草本植物的群落结构、物种多样性、群落功能特征及功能多样性。结果显示:①调查共记录自生草本植物61科178属273种,其中多年生草本占54.6%,乡土植物占65.6%。②占明显优势的功能特征有中小型叶(91.85%)、草质叶(42.59%)、纸质叶(32.96%)、叶片无毛或近无毛(56.67%)、中等密度绒毛(40.37%)、叶面较粗糙(52.59%)、花期4—6个月(50.78%)、果期4—6个月(49.22%)、干果(86.03%)。③群落类型间功能丰富度FDp、功能离散度Rao二次熵差异极显著(P<0.01)、功能均匀度FEve差异显著(P<0.05)。④公园绿地的物种多样性指数明显高于其他三类绿地;不同绿地类型间的功能丰富度和功能离散度在滞尘、降噪、降温增湿及生物多样性保护方面都有极显著差异(P<0.01),功能均匀度只在滞尘及生物多样性保护方面差异极显著(P<0.01)。⑤各功能多样性指数均与Margalef指数、Simpson指数及Shannon⁃Wiener指数呈极显著正相关关系(P<0.01)。研究结论和方法为维护城市生态系统稳定性、建设生态宜居城市、促进城市可持续发展提供理论依据。

西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性

[目的]通过分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能性状的差异,揭示热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的变化规律以及影响因素。[方法]本文基于西双版纳国家级自然保护区勐仑、补蚌和尚勇等片区3块1 hm2动态监测样地的调查数据和木本植物功能性状数据,利用单因素方差分析、主成分分析、Pearson相关分析、冗余分析以及多元线性回归分析等方法,分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的差异,阐明热带雨林木本植物群落的功能特征及主要影响因子。[结果](1)乔木的叶面积、叶碳含量、叶干物质含量的群落加权平均值均显著高于灌木和藤本,而藤本叶氮含量和比叶面积的群落加权平均值显著高于乔木和灌木。(2)乔木功能丰富度和功能离散度高于灌木和藤本,而灌木功能均匀度和功能分异度均高于乔木和藤本。(3)乔木和藤本功能丰富度以及藤本功能离散度随物种丰富度、多度和系统发育多样性的增加而显著增大;乔木功能均匀度和功能分异度随土壤肥力的增大而显著增大,而灌木功能离散度随物种丰富度的增加而增大。(4)植物多度是影响乔木和灌木功能性状群落加权平均值的主要因素,而系统发育多样性、物种丰富度和土壤肥力是影响藤本功能性状群落加权平均值的主要因素。[结论]表明西双版纳热带雨林不同生长型木本植物群落在功能性状和功能多样性之间存在显著差异性,且植物多度和土壤肥力在热带雨林植物群落功能多样性维持机制中起到重要作用。

吉林蛟河阔叶红松林谱系多样性和功能多样性对采伐干扰的响应

阔叶红松林是东北森林的典型代表,由于受到历史采伐干扰的影响,导致生态系统功能严重退化,威胁东北地区生态安全。生物多样性是生态系统功能形成和维持的重要基础,阐明采伐前后生物多样性的变化对于评估采伐干扰的影响、理解森林恢复过程具有重要意义,能够为森林生态修复与重建提供理论支持。谱系多样性和功能多样性是生物多样性的两个重要维度,然而传统的研究仍停留在物种数量层面,难以全面反映采伐干扰的影响。以吉林蛟河阔叶红松林采伐样地为对象,依托连续四次的样地清查数据,同时结合植物的系统发育和功能性状信息,探讨了不同强度采伐干扰对谱系多样性和功能多样性的影响,具体采伐设置包括:未采伐(对照),采伐15%胸高断面积(轻度采伐),采伐30%胸高断面积(中度采伐)以及采伐50%胸高断面积(重度采伐)。结果显示:①中、高强度的采伐干扰显著降低了森林谱系多样性和功能多样性,并且高强度干扰条件下森林多样性的恢复要更加困难;②采伐还影响着群落功能性状组成,随着采伐强度的增加,群落木质密度加权平均值上升而最大树高下降;③相较于采伐强度和采伐木断面积,保留木断面积与生物多样性的联系更加紧密,表明采伐后森林所达到的密度状态是影响生物多样性恢复的关键,当保留木断面积在18m^(2)/hm^(2)附近时,其与谱系多样性的关系出现显著拐点,应在阔叶红松林经营管理过程中受到更多重视。综上所述,谱系多样性和功能多样性为评价采伐的影响提供了新的视角,有助于更加全面地反映采伐干扰对生物多样性的影响,为阔叶红松林生态修复与多样性保护提供科学参照。

DNA转座子异源活性的大规模调查揭示其功能多样性并扩展基因工程工具箱

自1948年美国科学家Barbara McClintock首次报道转座子以来[1],这类跳跃遗传元件对宿主演化的重要意义逐渐被揭示[2~5]。其中,DNA转座子作为主要类型之一,长期以来备受关注。然而,由于以往多为个案研究,DNA转座子活性的决定因素与进化模式的一般规律尚不清晰。尽管DNA转座子可作为基因工程工具用于插入诱变或转基因载体[6,7],但目前只有Sleeping Beauty(SB)等少数几种转座子得到了开发和广泛应用。因此,系统挖掘具有不同功能特点的转座子工具的工作亟待开展[8]。

三江源区燕麦根际PGPR菌株功能多样性研究

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。

氮磷钾添加对罗汉松土壤微生物功能多样性的影响

为揭示罗汉松土壤微生物对不同氮磷钾养分水平的响应及规律,该研究以两年生罗汉松(Podocarpus macrophyllus)幼苗为试验树种,采用L9正交试验控制盆栽土壤的氮磷钾养分水平梯度,使用稀释平板涂布法和Biolog-ECO微平板法探讨不同土壤氮磷钾养分水平对罗汉松土壤微生物量和群落多样性及其对6种碳源的利用特征。结果表明:(1)随氮添加量的增加,土壤细菌(P<0.05)和放线菌数量(P<0.001)减少,真菌(P<0.001)及固氮菌数量(P<0.01)显著增加,土壤微生物群落的Pielou指数(P<0.001)降低,Simpson指数(P<0.05)和McIntosh指数(P<0.001)升高,从而降低了土壤微生物对6种碳源的利用强度,特别是对难利用碳源胺类(P<0.001)、羧酸(P<0.001)、聚合物(P<0.001)及其他化合物(P<0.001)的利用强度显著降低。(2)磷添加量的增加显著降低了土壤微生物群落的Shannon指数(P<0.05)。(3)钾添加量的增加显著降低了土壤微生物群落的Shannon指数和Pielou指数及微生物群落对碳水化合物和氨基酸(P<0.01)两类易利用碳源的强度。综上所述,氮添加和钾添加是影响罗汉松土壤微生物群落功能多样性的主要因素,在罗汉松培育时应注意少量多次施肥,降低氮和钾的添加量,适当提高磷添加量,以促进罗汉松的生长及其可持续培育。该研究从微生物的角度为罗汉松施肥及管护提供了理论依据。

降水和载畜率对短花针茅荒漠草原物种及功能多样性的影响

物种多样性和功能多样性反映了草地植物群落物种组成和功能的变化,然而影响荒漠草原物种及功能多样性的关键因素尚存争议。以短花针茅荒漠草原为研究对象,系统探讨了载畜率和降水量对物种及功能多样性的影响,结果发现:(1)降水量与群落特征之间呈显著正相关关系(P<0.01),降水量增加将显著促进物种多样性的提升,但对功能多样性产生负面影响(P<0.01);(2)载畜率与植物群落特征之间呈显著的负相关关系(P<0.01),载畜率增加将降低群落物种和功能多样性,但载畜率与物种及功能多样性不存在线性关系(路径系数分别为-0.17和-0.15,但P>0.05);(3)Rao二次熵指数与物种多样性之间表现出显著的正相关线性回归关系(P<0.01),功能丰富度指数与物种多样性指数之间呈现幂指数关系(P<0.01)。功能均匀度指数与Pielou均匀度指数之间呈显著的正相关线性回归关系(P<0.01)。荒漠草原物种及功能多样性变化受到降水、载畜率和群落特征的综合影响,揭示了其对草地生态系统健康和可持续性的重要性。

许昌学院校园木本植物功能多样性分析

为了提升大学校园绿化景观,在许昌学院校园设置了24个样区进行木本植物功能多样性调查.结果表明:校园共有木本植物60科80属104种,花期集在春季和夏季,功能丰富度指数、功能均匀度指数、功能分异度指数、功能离散度指数和功能二次熵指数的平均值分别为9.38、0.62、0.66、2.75和9.4,餐厅区、A楼、B楼教学区、图书馆区和C办公区的这5个功能多样性指数高于其平均值,园路的5个功能多样性指数均较低.5个功能多样性指数与4个物种多样性指数显著正相关.今后应提高校园植物功能多样性较低区域尤其是园路的功能多样性,丰富校园的园林景观.

SHR/SCR和PLTs在植物中表达和功能多样性的研究进展

SHORT-ROOT (SHR)/SCARCROW (SCR)和PLANT HOMEOBOX TRANSCRIPTION FACTORS (PLTs)是调控植物器官发育非常重要的转录因子,SHR/SCR在根辐射模式和干细胞维持中的作用已经取得到了大量的研究进展。研究显示拟南芥中PLT1和PLT3能与PCNA (TCP)和SCR形成复合体调控WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 5 (WOX5)的表达和干细胞的维持,且SHR/SCR和PLTs在其它植物中也参与调控了多个生长发育过程。因此,本文从基因的表达和蛋白移动特征以及功能方面综述了SHR/SCR和PLTs在不同植物生长发育过程中的表达和功能的多样性。此外,深入了解SHR/SCR和PLTs在不同植物功能中的差异,有助于为农业生产提供理论基础。

不同入侵程度紫茎泽兰对草本层物种多样性和功能多样性的影响

紫茎泽兰是我国外来入侵物种中危害最为严重的植物之一,为探讨不同入侵程度紫茎泽兰对草本层物种多样性和功能多样性的影响,在楚雄市西山自然保护区内设置紫茎泽兰不同入侵程度样地,调查并分析草本层植物的物种多样性指数和功能多样性指数与环境因子之间的相关性。结果显示:(1)不同程度紫茎泽兰入侵的草本层存在多重动态影响机制;(2)高度入侵的紫茎泽兰会显著降低本地草本层植物的物种多样性;(3)随着入侵程度增加,草本层植物的功能性状结构由聚集走向发散,竞争性排斥的作用逐渐明显;(4)土壤水分含量是影响该区域紫茎泽兰入侵的关键环境因子。因此,草本层的物种多样性和功能多样性均会受到紫茎泽兰入侵的影响,而当地抗干扰能力较强的物种能有效抵抗入侵压力,保持稳定的种群数量。

青藏高原东缘主要次生林物种多样性与功能多样性随海拔梯度的变化

通过对青藏高原东缘甘肃南部白龙江主要次生林的研究,对物种多样性指数和功能多样性指数进行单因素方差分析和Pearson相关性分析。结果表明:(1)物种α多样性指数(SW)和优势度指数(SN)呈双峰正相关,随海拔的升高先增大后减小最后增大;丰富度指数(S)和均匀度指数(R)呈单峰负相关,丰富度指数(S)表现为先增大后减小,均匀度指数(R)表现为先减小后增大;优势度指数(SN)与均匀度、丰富度指数(S)呈显著性正相关(P<0.05)。(2)β多样性指数表现出相邻海拔区间β多样性指数较大的趋势,海拔区间相差越大β指数越小。(3)功能均匀度指数(FE_(ve))和功能分歧度指数(FD_(iv))随着海拔呈多峰变化,表现出随着海拔的升高先减小后增加然后减小,最后升高;功能丰富度指数(FR_(ic))表现为随海拔的升高先增大后减小然后增大。(4)群落中物种α多样性指数和功能多样性指数呈现复杂的相关性,优势度指数(SN)与均匀度指数(FE_(ve))呈显著正相关,优势度指数(SN)与丰富度指数(R)、多样性指数(SW)与功能分歧度指数(FD_(iv))以及功能均匀度指数(FE_(ve))与功能丰富度指数(FR_(ic))呈显著负相关,其他指数之间相关性均不显著。

传粉昆虫——蝴蝶功能多样性研究进展

功能多样性是生态系统功能的重要指标。蝴蝶是一种环境指示物种,可以反映生态系统的健康状况,监测区域环境的变化趋势。蝴蝶的功能多样性和物种多样性并不是呈正相关的,在物种多样性低的地区会出现蝴蝶功能多样性水平较高的现象。蝴蝶的功能特征与蝴蝶生活史的关键方面有关,如扩散、繁殖、栖息地利用和饮食等,研究人员选择的物种特征也被用作响应特征,以解释气候和土地利用变化下蝴蝶的分布范围变化。因此,需要在物种和性状水平上对生物多样性进行综合分析,以推断环境变化对生态系统功能的全面影响。

贺兰山东麓不同植被类型土壤微生物功能多样性研究

本文以4种典型植被类型土壤为对象,研究土壤微生物功能多样性分布规律以及生物-非生物驱动因素。结果显示:(1)随着植被类型变化,土壤微生物利用单一碳源的能力出现差异;其中高山草甸土壤微生物代谢活性最高,荒漠草原最低。碳水化合物、羧酸类化合物和氨基酸是土壤微生物主要利用的碳源。(2)各植被类型土壤微生物功能多样性指数中,土壤微生物Shannon指数、Mclntosh指数均表现为青海云杉最高,荒漠草原最低;Simpson指数表现为高山草甸最高。(3)海拔、年均降雨、年均温、水蒸腾压、太阳辐射是对不同植被类型土壤微生物产生差异的主要因子。

贡嘎山冰川退缩区土壤-植物-微生物功能多样性对磷循环的协同作用

对于植物和土壤微生物来说,磷是重要的生命元素。土壤磷的生物有效性随成土过程发生改变,同时植物和土壤微生物通过调整自身养分利用策略,对土壤磷循环产生影响。基于冰川退缩迹地土壤和植被原生演替序列,探讨了土壤-植物-微生物功能多样性的磷循环协同作用过程,分析了贡嘎山海螺沟冰川退缩区4次冰碛物出露时间(1980、1970、1958、1930年)退缩迹地上发育的土壤物理化学性质、磷形态和酶活性的演化规律。结果表明:①随着植被演替和土壤发育,海螺沟冰川退缩区土壤磷含量及其生物有效性发生明显改变;②成土作用初期,微生物促进了原生矿物磷的转化,并为早期植被发育提供养分;随着原生矿物磷释放量的减少,植物养分利用策略经历了由磷回收循环→简单获取→回收循环3个不同阶段;另外,随着植被演替,微生物更多地参与有机磷活化,提升了植物养分重吸收效率;③海螺沟冰川退缩区冰碛物磷的快速流失加剧了植物与微生物对磷的竞争。

土壤有机碳组分及微生物功能多样性对耕作方式与秸秆覆盖量的响应

为阐明土壤有机碳组分及微生物功能多样性对不同耕作方式与秸秆覆盖量的响应,2019—2021年通过田间小麦与玉米轮作定位试验,研究免耕秸秆不覆盖(T1)、免耕秸秆半量覆盖(T2)、免耕秸秆全量覆盖(T3)、旋耕秸秆不覆盖(T4)、旋耕秸秆半量覆盖(T5)、旋耕秸秆全量覆盖(T6)处理条件下土壤有机碳、轻组有机碳、重组有机碳和土壤微生物碳源利用及功能多样性的变化规律。结果表明,各处理土壤有机碳、轻组有机碳、重组有机碳含量变化一致,其中耕作方式相同时,表现为秸秆全量覆盖处理>秸秆半量覆盖处理>秸秆不覆盖处理;秸秆覆盖量相同时,表现为免耕处理>旋耕处理,整体表现为T3>T6>T2>T5>T1>T4处理,免耕秸秆覆盖全量覆盖处理的土壤有机碳、轻组有机碳、重组有机碳含量均为最高值;平均颜色变化率表现为T3>T6>T2>T5>T1>T4处理;T3处理土壤微生物对碳水化合物、羧酸化合物、氨基酸、多聚化合物的利用能力较其他处理分别提高6.33%~47.37%、5.19%~39.66%、9.76%~28.57%、3.23%~50.00%,其中除对氨基酸的利用能力与T1处理无显著差异外,其余指标均与T1处理差异显著,不同措施处理土壤微生物对多聚化合物、胺类化合物的利用能力最强,其次是碳水化合物、羧酸化合物,对氨基酸、芳香化合物的利用能力最弱;T3处理的香农指数、多样性指数较其他处理分别提高5.52%~24.03%、2.36%~13.06%,香农指数显著高于T1、T2、T4、T5处理,多样性指数显著高于T1、T4、T5处理;冗余分析(RDA)和相关性分析结果表明,土壤微生物代谢活动与土壤有机碳组分之间具有紧密相关的联系。因此,免耕与秸秆全量覆盖配套实施能够有效改善土壤微生物功能代谢能力,有利于土壤有机碳组分含量的累积。

粉垄耕作和间作绿肥还田对甘蔗不同生长时期土壤微生物群落功能多样性的影响

【目的】探讨粉垄耕作和间作绿肥还田后对甘蔗不同生长时期土壤微生物群落功能多样性的影响,为甘蔗产业可持续发展提供理论参考。【方法】设常规单作(CT)、常规间作绿肥还田(CTJ)、粉垄单作(FL)和粉垄间作绿肥还田(FLJ)4个处理,利用Biolog微平板法研究不同处理对甘蔗分蘖期、伸长期和成熟期土壤微生物群落功能多样性的影响。【结果】培养期内,不同处理的平均颜色变化率(AWCD)随着培养时间的增加而增大;培养至168 h时,甘蔗3个生长时期0~20 cm土层中各处理的AWCD值均为分蘖期>伸长期>成熟期,每个时期各处理在0~20 cm土层的AWCD值大于20~40 cm土层。在0~20 cm土层,分蘖期、伸长期和成熟期FLJ处理的AWCD值分别比其他处理增加24.6%~55.2%、114.8%~205.3%和25.9%~47.8%。在甘蔗整个生育期,0~20和20~40 cm土层中FLJ处理的Shannon-wiener多性样指数、Simpson优势度指数和Mclntosh丰富度指数最大(成熟期Mclntosh丰富度指数除外),但与其他处理总体差异不显著(P>0.05)。碳水类、氨基酸类和羧酸类为微生物代谢利用最主要的碳源,0~20 cm土层中FLJ处理对碳水类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、胺类、酚酸类六类碳源的利用强度总体上大于其他处理。在分蘖期,土壤微生物对多聚物类和氨基酸类的利用程度最高;在伸长期和成熟期均为对碳水类和氨基酸类的利用程度最高。主成分分析表明,粉垄耕作和间作绿肥还田影响着土壤微生物群落碳代谢能力,各处理的微生物群落代谢功能存在显著差异(P<0.05),导致微生物群落功能差异的特征碳源为碳水类、氨基酸类和羧酸类。【结论】粉垄耕作结合间作绿肥还田可以增加土壤微生物群落功能多样性并提高其对碳源的利用程度,可作为一种耕作与栽培模式在广西蔗区推广应用。

土壤含水量对滇中植烟土壤氮素矿化及微生物功能多样性的影响

为揭示土壤含水率对滇中典型清香型烤烟产区植烟土壤氮素矿化及土壤微生物功能多样性的影响,通过室内培养法研究不同水分条件[50%(Y-50%)、65%(Y-65%)、80%(Y-80%)]培养下,云南大理植烟土壤细菌和真菌群落功能多样性的差异。结果表明:(1)培养结束时,Y-50%、Y-65%、Y-80%处理土壤硝态氮含量分别为92.15、94.59、89.30 mg/kg;铵态氮含量分别为14.04、14.81、13.40 mg/kg,均表现为Y-65%>Y-50%>Y-80%。(2)细菌中6个优势菌门的相对丰度在各处理间有显著差异,Y-50%处理放线菌门相对丰度显著高于其他处理,Y-65%、Y-80%处理土壤变形菌门、厚壁菌门、浮霉菌门相对丰度差异不显著,但显著高于Y-50%处理;子囊菌门占土壤真菌总OTU数的90%以上,Y-80%处理相对丰度明显大于其他处理。(3)冗余分析结果表明硝态氮、铵态氮对不同土壤含水率处理样本细菌群落结构组成的影响强度为Y-65%>Y-80%>Y-50%>CK,而对不同土壤含水率处理样本真菌群落结构组成的影响强度大致相同,但均大于CK处理。(4)KEGG代谢通路分析结果表明,各处理细菌预测功能种类差异较小,丰度差异较大,一级功能层以代谢最为活跃,各处理2级功能层子功能基因相对丰度变化明显;与固氮过程相关的nifK、nifD、nifH、anfH固氮酶基因相对丰度表现为Y-65%处理最高。综上,通过土壤含水率控制可以有效调节土壤氮素矿化动态以及氮循环相关功能基因、微生物群落功能多样性的变化,Y-65%处理土壤矿质氮含量以及与氮矿化相关功能微生物的相对丰度均高于其他处理。