凋落物多样性对土壤微生物特性影响的研究进展

凋落物是陆地生态系统的重要组成部分,在陆地生态系统中,凋落物不仅是土壤有机质的重要来源之一,而且还是连接土壤和植物之间的桥梁。凋落物通过淋溶、分解等过程对土壤养分产生影响,同时,凋落物也是土壤微生物的主要碳源。本文通过对相关文献的查阅,从土壤酶活性、土壤微生物生物量、土壤微生物群落结构以及土壤微生物功能多样性等方面分析了凋落物多样性对土壤微生物特性的影响,以期能够更好的利用凋落物,为维持土壤肥力提供保障。

间作黄芪对当归根际土壤微生物的影响

目的:探讨根际土壤微生物对中药材种植模式的响应方式。方法:以间作黄芪及单作下当归根际土壤为研究对象,基于高通量测序技术,分析土壤微生物在不同季节及种植模式下群落组成及功能的差异。结果:间作下Chao1指数、ACE指数高于单作,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门为间作下的优势菌门,芽单胞菌门的相对丰度在间作下高于单作。11月间作下γ变形菌纲、7月间作下全噬菌纲的丰度显著高于单作。KEGG功能预测表明,在不同时间及间作下根际土壤细菌与细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、代谢功能下属的23类二级功能基因的相对丰度存在显著差异;参与氮循环的功能基因K00371(narH/narY/nxrB)、(K00374 narI/narV)等OTU数在间作下显著高于单作;不同门、纲在间作下的共生网络比单作下连接紧密且更复杂。结论:当归间作黄芪影响土壤细菌群落组成,增加其丰富度及功能的丰富性,影响土壤氮循环能力,促进土壤微生物间的交互作用。

栗子坪自然保护区不同植被类型土壤理化特性对土壤微生物群落多样性的影响

在四川省栗子坪国家级自然保护区,选取青冈(Quercus glauca Thunb.)-川杨(Populus szechuanica C.K.Schneid.in Sargent)阔叶混交林、栓皮栎(Quercus variabilis Blume)落叶阔叶林、冷杉(Abies fabri(Mast.)Craib)-云杉(Picea asperata Mast.)针叶混交林、石棉玉山竹(Yushania lineolata T.P.Yi)竹林4个不同植被类型为研究样地,根据海拔高度、坡度、地形变化和样地大小等,在样地内设置1 m×1 m小样地,采集土壤样品,用于测定土壤含水率、测定土壤理化性质、土壤微生物群落构成;采用高通量测序法、单因素方差分析法、冗余分析(RDA)法、曼特尔(Mantel)检验,分析土壤微生物组成与土壤环境因子、土壤理化特性的相关性。结果表明:①4种林型土壤细菌Chao l指数和香农(Shannon)多样性指数均高于真菌,仅真菌的香农多样性指数差异显著。②门水平——细菌优势群落,主要为酸杆菌门(Acidobacteria,25.02%~41.81%)、变形菌门(Proteobacteria,28.68%~36.92%);真菌优势群落,主要为子囊菌门(Ascomycota,45.43%~57.37%)、担子菌门(Basidiomycota,19.61%~28.30%)、被孢霉门(Mortierellomycota,4.47%~16.96%)。③主坐标分析表明,4种林型土壤细菌的组内差异大于组间差异,真菌群落组间差异远大于组内差异。④曼特尔检验结果表明,土壤含水率、总有机碳质量分数、全氮质量分数、碳氮比(土壤碳质量分数(w(C))∶土壤氮质量分数(w(N)))对土壤真菌群落有显著影响,细菌群落受环境因子影响不大。⑤冗余分析结果表明,土壤含水率和非优势真菌球囊菌门(Glomeromycota)呈显著相关,土壤全氮质量分数、全磷质量分数均与优势菌担子菌门(Basidiomycota)呈显著正相关。不同植被类型的土壤微生物群落结构存在显著差异。

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。

油松人工林土壤微生物对结构调整的响应研究

[目的]为评估结构调整对油松人工林生态系统的影响,探索土壤微生物群落结构动态对结构调整干扰的响应机制。[方法]利用高通量测序技术,对结构调整后山西省中条山油松人工林林下土壤微生物的类群组成及多样性进行探究,分析土壤微生物群落的组成结构、多样性及其与环境因素的相互关系。[结果]油松人工林结构调整能够降低土壤的pH值,土壤养分含量显著低于对照样地。土壤微生物的优势菌群未发生较大的变化,土壤的优势细菌类群是变形菌门、放线菌门、酸杆菌门,而优势真菌类群为子囊菌门、担子菌门和被孢菌门。结构调整后油松人工林土壤微生物的丰富度显著增加,多样性较对照样地略有增加,但差异不显著。对结构调整前后的油松人工林微生物类群与土壤理化性质进行RDA分析,pH、总氮、土壤有机质和速效氮是驱动土壤微生物类群变化的主要因子。[结论]结构调整后的油松人工林样地仍处于恢复期,微生物类群结构与未调整样地相比具有相似性,但调整后的土壤微生物类群更为丰富,变形菌门和担子菌门的增加使得土壤中固氮菌的比例提高,土壤微生物类群向有助于有机质分解的方向转换。

苯醚甲环唑胁迫下农田土壤微生物群落和多样性分析

为研究三唑类杀菌剂苯醚甲环唑(dif)施用后土壤中微生物群落结构的响应变化,通过模拟生产中的施用剂量,监测35 d后土壤的理化性质并利用高通量测序技术分析土壤中细菌和真菌的群落组成变化,通过db-RDA分析建立环境因子与微生物群落响应关系。研究结果显示,随着dif施用浓度的增加,土壤中有机质(SOM)、总氮(TN)、碱解氮(AN)均有所提高,有效磷(AP)呈下降趋势,Alpha多样性指数中细菌Chao1、ACE和Shannon指数均低于未处理土壤,真菌Shannon指数高于未处理土壤;所有样本中细菌共检出31门、91纲、206目、315科、553属,真菌共检测出11门、34纲、79目、174科、370属;苯醚甲环唑施用浓度为50 mg/kg时,土壤细菌中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度分别提高了14.2%和1.81%,酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度分别降低了8.28%和3.44%,绝对优势菌属节杆菌属相对丰度下降7.85%,真菌中赤霉属和被孢霉属逐渐成为优势菌群;细菌的优势菌群中变形菌门与TN呈显著正相关,真菌优势菌门中子囊菌门与AN、TN和dif呈显著正相关,被孢霉门与SOM呈显著负相关;TN和AN对细菌的Shannon指数影响较大。以上说明,高浓度苯醚甲环唑的施用对土壤的理化性质以及微生物的丰富度和群落结构均产生了影响。

微生物菌肥替代部分化肥对花椰菜产量、品质及土壤微生物的影响

于2018—2020年在甘肃省兰州市榆中县开展连续3 a的定点试验,监测微生物菌肥替代部分化肥对花椰菜产量、品质及土壤环境的影响。试验共设3个处理:A,全量化肥(当地常用化肥施用量,100%化肥);B,菌肥(60 kg·hm^(-2))+当地常用化肥施用量的60%;C,菌肥(120 kg·hm^(-2))+当地常用化肥施用量的40%。结果表明:在2018年和2020年,B处理的产量分别达到了32.41、33.61 t·hm^(-2),较同年的A处理分别显著(P<0.05)高出7.7%和2.1%;但在2019年,A处理的产量显著高于其他处理。与A处理相比,B、C处理在2019年的V C含量分别显著提高了72.2%和94.3%;B处理的花椰菜花球在2020年的硝酸盐含量显著降低了7.0%。经过3 a试验,与A处理相比,B、C处理的土壤蔗糖酶活性和有效磷含量显著升高;C处理的土壤速效钾含量显著下降,而全磷含量显著升高。较全量化肥而言,施用微生物菌肥不仅增加了有益微生物,如浮霉菌门(Planctomycetota)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和被孢霉属(Mortierella)等的相对丰度,而且降低了病原菌,如油壶菌属(Olpidium)和小壶菌属(Spizellomyces)的相对丰度,降幅分别为2.98%~42.97%、80.69%~85.31%。综上所述,用适量的微生物菌肥替代部分化肥有助于提高土壤质量,平衡微生物区系,改善高原种植区花椰菜的品质,在本试验条件下,以B处理的效果最佳。

畜禽粪肥中抗生素残留对土壤微生物及抗性基因的影响分析研究进展

简述了施用集约化养殖的畜禽粪肥对农田土壤造成不利影响的抗生素残留水平和种类,并结合抗生素检测方法的发展对国内外农田土壤抗生素残留现状进行分析。探究了抗生素对土壤微生物菌群的影响,揭示了抗生素抗性基因(ARGs)对农田土壤的潜在风险。最后展望了未来应深入了解土壤微生物和ARGs之间的作用机理,从而为管控抗生素的负面环境影响提供科技支撑。

天山北坡雪岭云杉森林土壤微生物群落及影响因素研究

土壤微生物是维持森林生态系统平衡与土壤养分的一个重要因素。雪岭云杉林是天山重要的生态屏障和珍贵生物资源,其生态系统的固碳能力持续提升。研究雪岭云杉森林土壤微生物群落特征及微生物与土壤养分之间的互作关系,对维持雪岭云杉森林生态系统质量,促进雪岭云杉森林生态系统可持续发展至关重要。以天山北坡雪岭云杉林表层土为研究对象,利用宏基因组技术,探究天山北坡雪岭云杉林土壤微生物群落组成和多样性及其影响因素。结果表明,天山北坡雪岭云杉林土壤微生物群落特征表现为细菌相对丰度82.5%,真菌1.3%,古菌0.5%,其他15.7%。细菌Alpha多样性在中东部和西部之间有显著性差异;古菌Beta多样性在中部与西部存在显著差异,且中部和东部之间极显著;细菌Beta多样性在3个区域之间均有显著差异,其中西部与东部极显著;真菌Beta多样性仅中部与东部存在极显著差异。古菌多样性主要受有机碳、总氮、pH和土壤湿度的影响;细菌多样性主要受氮素、pH、年均降水量和年均摄氏温度的影响;真菌群落多样性主要受微生物碳和年均摄氏温度的影响。综上说明,土壤因素和水热条件在天山北坡雪岭云杉林土壤微生物群落分布中起主要控制作用,其中pH值和年均摄氏温度是微生物类群空间分异的主导因素。该研究探讨了环境因子对雪岭云杉林土壤微生物分布的调控作用,为今后森林的经营和可持续发展提供依据。

基于Web of Science数据库的水稻土土壤微生物研究态势分析

为进一步了解水稻土土壤微生物领域的研究进展和未来发展趋势,基于Web of Science数据库,采用文献计量学的分析方法,分析了2014-2023年水稻土土壤微生物领域文章。结果表明,2014-2023年全球范围内关于水稻土土壤微生物发表文章数量共计768篇,其中美国、印度、中国发文量排在前3位;研究机构中法国国家科学研究中心位居首位,发文量达36篇;中国科学院位列第二,发文量为33篇。该领域研究论文主要发表在Frontiers in Microbiology、Microorganisms和Frontiers in Plant Science;研究学科包括微生物学、农学、分子生物学等相关学科。

民勤荒漠区不同植物群落土壤微生物生物量碳氮及生态化学计量特征

以甘肃民勤连古城荒漠区5种典型植物群落为对象,测定了土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤微生物生物量氮(MBN)及其影响因素,分析土壤MBC、MBN的空间变化特征。结果表明:(1)不同植物群落间,土壤MBC的最大值出现在红砂群落(282.90 mg/kg),土壤MBN最大值出现在膜果麻黄群落(28.27 mg/kg)。(2)不同植物群落间,白刺群落的微生物量熵(qMB)最大,最小值出现在人工梭梭群落,5种植物群落间土壤qMB差异不显著。土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)的最大值出现在白刺群落,显著高于膜果麻黄群落和人工梭梭群落。(3)土壤MBC、MBN与生态化学计量之间存在相关关系。其中,土壤MBC与土壤全氮(TN)和有效磷(EP)呈显著正相关(P<0.05),与土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和含水率(WC)呈极显著正相关(P<0.01)。土壤MBN与土壤WC显著正相关(P<0.05),与土壤EP和速效钾(AK)呈极显著正相关(P<0.01),与土壤TN、NO_(3)^(-)-N呈正相关,且相关性达到极显著水平(P<0.001)。冗余分析进一步显示,NO_(3)^(-)-N和TN是影响土壤MBC、MBN的主要因子。综上所述,不同植物群落间土壤MBC、MBN不同,以红砂群落和膜果麻黄群落最为显著;土壤TN、EP、土壤NO_(3)^(-)-N和WC是影响土壤MBC的主要因子,土壤WC、土壤EP、AK、土壤TN和NO_(3)^(-)-N是影响土壤MBN的主要因子。

内蒙古两种草地类型土壤微生物量氮、磷分布特征及影响因素

内蒙古草原是我国北方重要的天然屏障,土壤微生物量氮(Soil microbial biomass nitrogen,MBN)、土壤微生物量磷(Soil microbial biomass phosphorus,MBP)可反映微生物对土壤养分的固持潜力,探究不同草地类型土壤微生物分布特征和驱动因子对维持生态系统功能具有重要意义。本研究以内蒙古典型草原和荒漠草原为对象,通过样地调查和室内分析,探讨了不同草地类型MBN和MBP分布特征及其与气候因子、生物和非生物因子的关系。结果表明,典型草原的MBN和MBP的含量显著高于荒漠草原。荒漠草原的MBN仅与年平均降水量呈显著正相关(P<0.05),典型草原的MBN与年均温呈显著正相关(P<0.05),与年均降水量呈显著负相关(P<0.05);典型草原与荒漠草原的MBP与年平均温、年平均降水量均不相关。结构方程模型显示,两个草地类型MBN、MBP的主要调控因子均为根N、根P含量。该研究加深了微生物氮磷对气候变化的响应的认知,为维持和保护干旱半干旱生态系统养分循环功能提供理论基础。

土壤微生物影响土壤健康的作用机制研究进展

土壤健康是农业可持续发展的中心主题。土壤微生物参与土壤生态功能、环境功能和免疫功能协同驱动土壤生命系统运转,是维持土壤健康的核心与关键。了解不同微生物介导的土壤健康调控机制对有效利用这些核心微生物维持和改善土壤健康至关重要。本文围绕微生物参与调节土壤碳循环、养分循环,改变土壤结构、抑制植物病虫害、污染控制等主要生物过程系统梳理了微生物在调控土壤健康中的重要作用,以及微生物作为土壤健康的敏感指标对土壤健康的指示与预警作用。强调未来应加强驱动土壤健康特定功能以及多个生物过程的核心微生物组信息数据库挖掘、构建与生产应用研究,为定向利用微生物改善农业土壤生态系统功能、维持土壤健康以及保障土壤可持续发展提供科学依据。

云南亚热带常绿阔叶林土壤微生物量对大气氮沉降的响应

以玉溪市城区生态植物园中结构和功能保护较好的次生常绿阔叶林为研究地点,分别设置0、1、5、10、15和30 g/(m^(2)·a)共6个氮浓度试验处理,采用林冠下喷雾的方式处理2年,采集0~10 cm表层土壤测定土壤全碳和全氮含量、活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量。研究结果表明:中高浓度大气氮沉降明显增加了土壤全碳和全氮含量,降低了活性有机碳含量及其转化率,减少了微生物量碳和氮含量,说明中高浓度大气氮沉降能够影响亚热带常绿阔叶林土壤碳循环和氮循环进程,增加土壤碳库和氮库,改变土壤碳组分,延缓土壤碳转化过程,减少土壤微生物总量。数据相关分析结果表明:土壤全碳含量与大气氮沉降浓度呈多项式关系,即土壤全碳含量随大气氮沉降浓度升高而增加,在10 g/(m^(2)·a)N水平达到最大值[(31.05±1.94)g/kg],之后随着大气氮沉降浓度的继续升高而降低;土壤全氮含量与大气氮沉降浓度呈线性正相关关系,即土壤全氮含量随着大气氮沉降浓度持续升高而不断增加;土壤活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量与大气氮沉降浓度呈线性负相关关系,即随着大气氮沉降浓度持续升高而不断降低。

南亚热带常绿阔叶林土壤微生物生物量碳氮年际动态特征及其影响因子

土壤微生物是土壤有机质和养分循环的主要驱动者,研究土壤微生物生物量碳氮变化、稳态特征及其对环境因子内在的长期响应机理具有重要意义。以南亚热带常绿阔叶林土壤为对象,对土壤微生物生物量碳和氮(MBC和MBN)、土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、可溶性碳(ROC)、速效氮(AN)、pH、土壤温度(ST)和土壤含水量(SWC)进行连续10年监测;应用方差分析、相关性和回归分析及稳态分析等探究MBC和MBN的年际变化和稳态特征及主要影响因素。研究结果表明:(1)旱季MBC和MBN含量分别在171.32—358.45和25.90—54.08 mg/kg区间波动,雨季分别在394.01—507.97和68.40—88.05 mg/kg区间波动;旱、雨季的MBC含量年际间变化显著(P<0.05),但MBN含量仅在旱季变化显著(P<0.05)。雨季MBC和MBN含量均显著高于旱季(P<0.01),且雨季的MBC和MBN含量是旱季的2倍以上。(2)旱、雨季的MBC与MBN之间均呈显著正相关(P<0.05)。在旱季,MBC和MBN均与ROC和AN含量显著正相关(P<0.05),此外,MBN含量也与TP(P<0.05)和SOC(P<0.01)显著正相关。在雨季,仅SOC与MBN呈显著正相关(P<0.05)。(3)在旱季,MBC含量变化主要受ROC(P<0.05)和AN(P<0.001)影响,MBN则受AN控制(P<0.05)。在雨季,AN(P<0.05)主导了MBC的变化,TP(P<0.05)和SOC(P<0.05)是MBN变异的主导因子。AN(P<0.001)和SOC(P<0.001)是旱、雨季土壤MBC和MBN变化的主导因子。(4)土壤MBC和MBC/MBN稳态指数在年际间均为绝对稳态型(P>0.05);雨季的MBN(P=0.685)为绝对稳态型,但旱季为非稳态(P<0.01,H>1)。雨季微生物熵显著高于旱季(P<0.01),表明土壤有机质质量及养分利用效率更高。综上,MBC和MBN含量受季节更替显著影响,且主要受土壤SOC和AN的影响;受旱季水分限制,MBN的稳态更差。

不同养分添加对黄河源区退化高寒湿地土壤微生物碳源利用的影响

土壤微生物碳源利用能力是退化湿地修复过程中的重要评判指标,但在高寒退化湿地修复过程中,养分添加对土壤微生物碳源利用的影响仍不明确。为探究不同养分添加对黄河源区退化高寒湿地土壤微生物碳源利用能力的影响,本研究对黄河源区退化高寒湿地进行了氮、磷添加和有机掺混肥添加处理,采用常规实验室分析法和Biolog-Eco法,分析了不同养分添加处理对湿地不同退化阶段植被特征、土壤理化性质和土壤微生物碳源利用的影响。结果表明:氮添加可以显著提高中度退化阶段土壤微生物碳源利用能力,磷添加和有机掺混肥添加后退化湿地土壤微生物碳源利用能力没有显著提高。不同养分添加处理可以影响土壤微生物对不同种类碳源的利用能力,其中氮添加和有机掺混肥添加可以提高退化湿地土壤微生物脂类和醇类碳源的利用占比,降低酸类碳源的利用占比。不同养分添加下退化高寒湿地土壤微生物总体碳源利用能力主要取决于土壤微生物对酯类、醇类和胺类碳源的利用。结构方程模型分析显示,退化高寒湿地氮添加和有机掺混肥添加都可以通过提升植被地上生物量促进土壤微生物碳源利用,但有机掺混肥对土壤微生物碳源利用的提升作用受土壤水分含量降低的限制。该结果可为高寒退化湿地修复技术研发和退化高寒湿地修复效果评判提供科学依据。

土壤含水率对豫中植烟土壤微生物群落多样性及氮循环功能基因丰度的影响

为揭示豫中典型浓香型烤烟产区植烟土壤氮素矿化动态变化、土壤微生物多样性以及氮素循环功能基因对水分条件的响应特征,通过室内培养法研究50%(H-50%)、65%(H-65%)和80%(H-80%)持水量条件下,河南许昌植烟土壤细菌和真菌群落功能多样性的差异。结果表明,H-65%处理土壤的无机氮矿化量及矿化速率均高于其他处理。在土壤细菌中,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势菌门(相对丰度>3%),其中,H-80%处理中变形菌门的相对丰度显著高于其他处理,而厚壁菌门的相对丰度显著低于其他处理;H-50%处理中放线菌门、绿弯菌门的相对丰度显著高于其他处理。在土壤真菌中,子囊菌门(Ascomycota)占土壤真菌总OTU(operational taxonmic units)数的90%以上,其相对丰度随土壤含水率增加呈倒“V”的变化趋势。LEfSe(LDA effect size)分析结果表明,各处理在细菌属水平共检测出6种活性生物标志物(LDA值>3.5)。细菌群落具有丰富的功能多样性,一级功能层表现为代谢方面较活跃,二级功能层的功能基因丰度在不同含水率条件下发生明显变化;与固氮过程相关的固氮酶基因nifK、nifD、nifH的相对丰度在不同处理中表现为H-50%>H-65%>H-80%,反硝化过程相关基因norB、nirK、nosZ的相对丰度均在H-65%处理最高。综合来看,合理调控土壤含水率可以有效调节豫中烟区土壤氮素矿化动态、土壤微生物群落功能多样性以及氮循环相关功能基因的丰度。

不同种类草坪对土壤微生物量和活性有机碳的影响

人工草坪具有防止水土流失、美化环境、配置景观、提供户外休闲活动场所和改善区域生态环境等多种功能。为探究不同种类草坪对土壤微生物量和活性有机碳的影响,本研究以常见的狗牙根等6种草坪草为试验材料,设置保持自然状态和人工去杂2个试验处理,连续管理养护5年后采集0~10 cm表层土,测定其土壤全碳和全氮含量、土壤微生物碳和氮含量、土壤活性有机碳含量及其转化率6组数据。结果表明,保持自然状态试验处理中野牛草、多年生黑麦草和白花三叶草3种草坪中上述6组数据均达到最大值,均值分别为50.00 g/kg、7.00 g/kg、1.90 g/kg、0.40 g/kg、5.70 g/kg和0.65/cycle;狗牙根草坪上述6组数据均最小。说明野牛草、多年生黑麦草和白花三叶草3种草坪对土壤微生物量和活性有机碳的影响较大,匍匐翦股颖和高羊茅次之,狗牙根最小。同一种试验材料,保持自然状态试验处理的上述6组数据均明显高于人工去杂试验处理的。野牛草、多年生黑麦草和白花三叶草3种草坪对上述6组数据的影响大部分达到了统计学上的显著水平。因此,草坪建设者和管理者应根据不同种类草坪草的植物学特性,结合当地气候因子和土壤条件、草坪使用目的来选择合适的草坪草,以保证草坪质量和提高草坪使用效率的同时,促进其地下土壤生态系统的健康发展。

垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物多样性的影响

为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取“登义”2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆盖沟覆秸秆(NJ)、垄覆液态地膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆(HJ)共计6个处理,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性。结果表明:(1)垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率,其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大,分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%,且与CK间差异均显著(P<0.05),而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低。(2)垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性,且能改变微生物结构,但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能。(3)各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响。土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);主要优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,占比25.8%)、拟杆菌纲(Bacteroidia,占比8.4%)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,占比7.7%),且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数,即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成,实现玉米增产的效果。

微塑料对土壤微生物群落结构影响及共生网络分析

土壤是微塑料的主要储存库,微塑料进入土壤生态系统后可以形成与周围环境显著不同的“塑料圈”,影响土壤微生物群落结构。通过外源添加微塑料颗粒模拟不同程度的农田土壤微塑料污染,探究微塑料对土壤微生物群落的影响。结果显示,微塑料污染会对土壤中微生物属水平细菌和真菌群落带来极大改变,根际土壤和非根际土壤的微塑料处理高浓度组真菌群落特有属数量显著高于低浓度组(p<0.05),且微塑料污染引起的根际土壤与非根际土壤的细菌群落和真菌群落结构变化均存在较大差异。土壤微生物群落多样性及共生网络分析结果表明,高浓度组微塑料添加显著降低土壤微生物多样性,微塑料对根际土壤微生物的影响大于非根际土壤。研究结果提示土壤真菌群落对微塑料污染的响应程度大于细菌群落,未来土壤微塑料相关研究需要进一步重视根际土壤监测。