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。

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。

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。

湿地土壤微生物功能多样性及碳氮组分对长期氮输入的响应

氮输入对湿地生态系统碳氮循环具有重要影响,研究湿地土壤微生物功能多样性及碳氮组分对氮输入的响应,对于明确湿地土壤碳氮循环微生物驱动机制具有重要意义。依托长期野外氮输入模拟试验,利用Biolog⁃ECO微平板技术,分析不同浓度氮输入:N1(6 g N m^(-2)a^(-1))、N2(12 g N m^(-2)a^(-1))和N3(24 g N m^(-2)a^(-1))对湿地土壤表层(0—15 cm)和亚表层(15—30 cm)微生物碳源代谢活性、功能多样性和碳氮组分的影响。结果表明:N2处理显著提高了亚表层土壤微生物碳源代谢活性和McIntosh指数,N3处理显著降低了表层土壤微生物Shannon指数和Shannon⁃evenness指数。随氮输入浓度增加湿地表层土壤微生物对糖类的利用率显著降低,N3处理表层土壤微生物对胺类的利用率以及亚表层土壤微生物对醇类的利用率显著提高。N1处理显著提高了湿地表层土壤全氮和微生物量碳含量;N2、N3处理显著提高了土壤铵态氮、硝态氮含量;N3处理显著降低了土壤pH值。湿地土壤pH、总碳、溶解性有机碳含量是影响微生物碳源代谢活性和功能多样性的重要因素,土壤溶解性有机碳、铵态氮、全氮含量、含水率是影响微生物碳源利用变化的主要因子。

戴云山南坡不同海拔森林土壤微生物功能多样性特征及影响因素

土壤微生物作为森林生态系统的主要分解者,参与土壤养分循环,在维持土壤生态系统功能和服务中发挥着重要作用。探讨不同海拔土壤微生物群落结构和功能多样性的季节变化,对维持土壤生态系统稳定具有重要研究价值。以戴云山南坡不同海拔土壤为研究对象(900—1500 m),采用Biolog-ECO微平板法,研究不同海拔土壤微生物群落结构和功能多样性的季节变化(夏季与冬季),揭示驱动戴云山不同海拔土壤微生物季节变化的主要因素。结果表明:(1)夏季海拔1400 m区域土壤微生物的碳源利用最强,微生物活性最高。冬季表现为海拔900 m处土壤微生物对碳源利用最强,活性最高。(2)土壤微生物群落对碳源利用特征的研究表明,夏季与冬季中氨基酸类和羧酸类碳源是7个海拔土壤微生物利用的主要碳源,且夏季碳源利用程度高于冬季。(3)冗余分析表明夏季和冬季戴云山南坡7个海拔土壤微生物群落功能多样性均受土壤环境因子驱动,解释量分别为72.63%和44.12%,均高于地形因子的解释量。(4)土壤温度和全钾含量等因子是驱动夏季土壤微生物群落功能多样性变化的主要因素;土壤全钾、全磷、有效磷含量和坡向是驱动冬季土壤微生物群落功能多样性变化的主要因素。海拔和季节变化通过调节土壤理化性质和土壤酶活性,进而影响森林土壤微生物群落结构和功能多样性。

黄土丘陵区不同土地利用方式土壤微生物功能多样性特征

土壤微生物是生态系统的重要组成部分,分析黄土丘陵区小流域不同土地利用方式土壤微生物功能多样性变化状况以及与土壤化学因子间的关系,以期为区域土壤微生物研究以及生态环境监测提供一定的参考依据。采集区域主要土地利用类型土样38份,采用生态板(Biolog-ECO)方法测定不同土地利用方式土壤微生物利用碳源的状况,利用主成分综合评价和相关系数等方法,分析不同土地利用方式土壤微生物功能多样性,以及平均吸光值、多样性指数、6类碳源和土壤化学因子的关系;结果表明:(1)土壤微生物平均吸光值随着培养时间的延长,微生物活性呈现直线增加趋势,土壤微生物功能多样性从表层到底层呈现递减趋势;(2)土壤微生物功能多样性总体趋势为林地>天然草地>耕地,苜蓿地土壤微生物功能多样性不同层次间变异大;(3)土壤全量氮、有机质、速效磷和速效氮对土壤微生物功能多样性具有显著影响。不同土地利用方式以及相同利用方式下不同措施土壤微生物功能多样性变化较大,Biolog-ECO技术可以作为生态环境监测的指标。

高寒草甸土壤微生物功能多样性对氮肥添加的响应

采用Biolog-ECO生态板法研究了4个施N水平[0g/m^2(CK),10g/m^2(N_(10)),20g/m^2(N_(20)),30g/m^2(N_(30))]下土壤理化性质和微生物功能多样性的变化规律。结果表明:中高水平氮肥添加显著增加了速效氮、速效磷含量和根土比,但降低了土壤含水量。施N肥0—10cm土层平均颜色变化率降低,而10—20cm土层则被提高,且N_(20)最大。施N肥后降低了0—10cm土层土壤微生物Shannon-Wiener指数、Pielou指数和McIntosh指数,但10—20cm土层则被提高。PCA分析表明,施N肥改变了土壤微生物代谢功能类型,糖类、氨基酸、酸类是土壤微生物主要利用的碳源类型。RDA分析表明,在0—10cm土层,土壤含水量和全氮是影响土壤微生物功能多样性的主要因子,而10—20cm土层主要受土壤含水量和速效磷的影响。综上,施N肥增加了土壤的有效养分含量,进而改变土壤微生物功能多样性、碳源利用能力和数量。

化肥减量配施不同有机肥对设施菊花土壤微生物功能多样性的影响

【目的】研究化肥减量20%配施精制有机肥(ROF)、化肥减量20%配施生物有机肥(BOF)和常规施肥(CF,100%化肥)处理对设施菊花土壤微生物区系、代谢活性及设施菊花产量和品质的影响。【方法】基于田间小区试验,以切花菊主栽品种‘优香’为材料,采用BIOLOG ECO微平板法和稀释平板计数方法。【结果】与CF处理相比,BOF处理的土壤细菌、放线菌和微生物总量分别显著提高了53.7%、85.6%和70.1%,土壤真菌数量显著降低了63.9%;Shannon(H)和Mc Intash(U)指数分别显著提高了4.8%和27.0%,同时提高了土壤微生物的代谢活性和对各类碳源的利用能力,并显著提高了设施菊花观赏性状。ROF处理的土壤真菌数量显著降低了48.4%,Mc Intash(U)指数显著提高了18.2%,糖类碳源的利用显著提高了11.5%。与ROF处理相比,BOF处理的土壤细菌、放线菌和微生物总量分别显著提高了34.1%、51.3%和35.0%;聚合物类、酚类和胺类的利用率分别显著提高了13.7%、84.9%和22.5%。PCA主成分分析表明:不同施肥处理显著改变了土壤微生物群落结构,起分异作用的碳源主要为糖类、聚合物类和羧酸类。【结论】在全生育期化肥减量20%条件下,配施不同有机肥处理能够保证设施菊花产量,且配施生物有机肥改善了土壤微生物区系并提高了土壤微生物代谢活性。

六盘山生态移民迁出区不同植被恢复模式土壤微生物功能多样性研究

为了揭示宁夏六盘山生态移民迁出后,不同植被恢复模式下土壤微生物群落功能多样性的变化特征,以泾源县移民区6种人工混交林(青海云杉Picea crassiflolia+油松Pinus tabuliformis+河北杨Populus hopeiensis、刺槐Robinia pseudoacacia+油松、旱柳Salix matsudana+刺槐+山杏Prunus armeniaca、油松+山杏、刺槐+山杏+紫花苜蓿Medicago sativa、油松+旱柳+红豆草Onobrychis viciaefolia)为对象,自然恢复为对照,采用Biolog-ECO微平板法研究不同植被恢复模式土壤微生物功能多样性特征。结果表明,(1)7种不同植被恢复模式0～20 cm土层土壤微生物AWCD值以刺槐+山杏+紫花苜蓿模式为最高(0.94±0.44),青海云杉+油松+河北杨最低(0.26±0.18)。(2)不同植被恢复模式土壤微生物对各碳源的利用状况有所差异,碳水化合物类是7种植被恢复模式土壤微生物利用的主要碳源,其次为氨基酸类、羧酸类和聚合物类,而其他化合物和胺类的利用较低。(3)7种不同植被恢复模式土壤微生物多样性指数均存在显著性差异(P<0.05),其中刺槐+山杏+紫花苜蓿和油松+山杏混交林土壤微生物Shannon指数、Brillouin指数和Pielou均匀度指数显著高于其他植被恢复模式(P<0.05)。(4)PCA分析显示,PCA1和PCA2分别占总方差的36.54%和26.83%。刺槐+山杏+紫花苜蓿、油松+山杏、油松+旱柳+红豆草混交模式及自然恢复可利用碳源较多,旱柳+刺槐+山杏混交模式次之,青海云杉+油松+河北杨和刺槐+油松混交模式可利用碳源少。以上结果表明,人工林的不同混交模式对提高土壤微生物群落的代谢活性具有显著差异。该研究区内,刺槐+山杏+紫花苜蓿植被恢复模式较其他植被恢复模式更有利于土壤微生物群落功能多样性的提高。

生物有机肥对苹果幼苗生长、生理特性以及土壤微生物功能多样性的影响

为明确生物有机肥不同施入量对苹果幼苗长势及根际土壤微生物功能多样性的影响,以1年生‘烟富8号’苹果幼苗为试验材料,采用盆栽试验,设置4个处理,即鸡粪CK[35 g/(kg·土)]、生物有机肥T1[23.3 g/(kg·土)]、T2[35 g/(kg·土)]及T3[70 g/(kg·土)]。结果表明,生物有机肥增加苹果幼苗株高和根长,其中生物有机肥23.3 g/(kg·土)处理下,较CK分别显著增加14.24%和24.02%,且与其他处理差异显著。生物有机肥可增加苹果幼苗抗逆指标和促进养分吸收,生物有机肥23.3 g/(kg·土)处理下,苹果幼苗叶片脯氨酸含量、叶绿素SPAD值和钾含量较CK分别显著提高38.46%、15.45%和27.33%,丙二醛含量显著降低。生物有机肥70 g/(kg·土)处理的土壤微生物多样性指数H’、丰富度指数S、均一性指数U和土壤微生物对碳水化合物、胺类利用强度最高,较CK分别提高0.91%、7.60%、4.14%、6.33%和18.92%,且与23.3 g/(kg·土)处理差异不显著。综合因子主成分分析,生物有机肥23.3 g/(kg·土)处理得分最高。因此,生物有机肥能够促进苹果幼苗生长,提高抗逆性、养分吸收、土壤微生物功能多样性以及对碳源的利用强度,其中以生物有机肥23.3 g/(kg·土)处理效果最佳。

贝加尔针茅草原土壤微生物功能多样性对养分添加的响应

为揭示养分添加对草原土壤微生物群落功能多样性的影响,采用Biolog-Eco技术,研究了在无养分添加对照(CK)和7种不同氮磷钾养分添加方式(单养分添加:N、P、K,不同组合添加:PK、NK、NP、NPK)下贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性变化。结果表明:(1)不同养分添加条件下土壤微生物群落单孔平均颜色变化率(Average Well Color Development)AWCD值从高到低依次为NP>P>NPK>NK>N>CK>K>PK。(2)含磷添加处理(PK除外,NP、P、NPK)和含氮添加处理(N、NK)的丰富度指数H均显著高于CK、K、PK,而均匀度指数E和优势度指数D在各处理间差异不显著。(3)主成分分析结果表明,CK、K、PK、NK处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,而NP、P和N、NPK分别具有不同的碳源利用方式。据此可知,NP、P、NPK、N养分添加方式可以提高土壤微生物代谢活性、物种丰富度指数和微生物群落碳源利用能力,有利于土壤微生物群落功能多样性的提高。

沼液对河西绿洲葡萄园土壤微生物功能多样性的影响

在甘肃祁连葡萄观光园进行了增施沼液试验,旨在探明沼液施用量和年限对土壤质量和土壤微生物功能多样性的影响,试验设置的处理包括:对照处理(施用化肥,N 180 kg/hm2,P2O5150 kg/hm2,K2O 22.5 kg/hm2)、沼液替代化肥处理(33%、67%和100%化肥氮分别被沼液氮替代)及沼液增施处理(沼液氮用量分别为化肥氮的133%、167%和200%),采用Biolog-ECO微平板法测定土壤微生物功能多样性。结果表明:①33%沼液处理的土壤微生物群落代谢活性最高,连续2 a使用沼液的处理间差异大于1 a使用。②土壤微生物利用的主要碳源为碳水化合物类,使用沼液能够显著提高土壤微生物对氨基酸类和羧酸类碳源的利用率。连续两年使用沼液,133%和167%沼液处理的效果优于其他处理。③与对照相比,使用沼液处理仅在提高土壤微生物均一度指数方面存在优势,且133%和167%沼液处理效果优于其他处理。④主成分分析表明,沼液使用量和使用年限对土壤微生物碳源利用水平以及代谢多样性的影响有差异,且使用年限增加能使各处理间变异程度增大。⑤碳水化合物类和氨基酸类碳源是引起不同沼液处理土壤微生物功能群分异的主要碳源,其中碳水化合物类是沼液使用年限增加后土壤微生物群落变化的敏感碳源。⑥Pearson相关性分析表明,土壤微生物功能多样性与土壤有机质、碱解氮含量呈正相关关系,与有效磷、速效钾含量呈负相关关系。综上,长期使用沼液(尤其是沼液与化肥配施)有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,且当沼液使用量较大时可以完全取代化肥。

坡耕地土壤微生物功能多样性对间作体系的响应

为了明确土壤微生物对间作体系的响应,本研究基于粮草(药)间作定位试验,运用Biolog方法研究间作种植模式下土壤微生物功能多样性特征。结果表明:小麦(Triticum aestivum)||菘蓝(Isatis tinctoria)间作模式可提高土壤微生物碳源利用能力,其AWCD值在0–10 cm、10–30 cm土层分别高于小麦单作26%、29%(培养96 h),且在10–30cm土层两者差异显著(P <0.05),土壤微生物利用基质碳源的能力随着土层深度增加而逐渐降低;与小麦单作相比,间作可以显著提高McIntosh指数和Richness指数,尤以小麦||菘蓝间作效果显著(P <0.05);与单作小麦相比,小麦||菘蓝间作可提高0–30 cm土层土壤微生物对六大类碳源的利用强度,间作体系增强了土壤微生物群落稳定性;糖类碳源的变化在影响土壤微生物群落功能多样性方面起主导作用。间作种植模式可以提高土壤微生物生理活性,促进对土壤碳源的利用,小麦||菘蓝间作效果明显。

降水变化对红松阔叶林土壤微生物功能多样性的影响

红松阔叶林生态系统是中国东北地带性顶级植被,具有重要的生态学意义;长白山是研究温带森林对大气降水变化正负反馈的理想地带。以长白山红松阔叶林0—5cm、5—10cm表层土和红松根际土为研究对象,基于Biolog生态平板法,分析了不同降水量条件下土壤微生物功能多样性的变化规律及机制。结果表明,平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)随培养时间的延长而增加,在培养初期的表现为降水减少30%样地>降水增加30%>对照样地,培养的末期,AWCD值的变化没有表现出明显的规律性。各降水量条件下根际土土壤微生物的AWCD值均高于表层土。Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和McIntosh均匀度指数在不同降水量样地间均未表现出显著的差异,即降水量增减30%的情况下,未对红松林表层土和红松根际土的微生物功能多样性产生显著影响。土壤微生物利用率最高的碳源是氨基类,其次是碳水类和多聚类,其中氨基类和碳水类也是不同降水条件下微生物功能多样性表现出异质性的主要碳源。

不同肥料种类对连作烟草根际土壤微生物功能多样性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,施用不同肥料,调查施肥后的土壤对连作烟草作物的生长、土壤微生物功能多样性的影响及其对土壤化感自毒的调节作用。结果表明,烟草根际土壤化感自毒潜力以施用常规复合肥最大,施用农家肥最小。基于BIOLOG平板法的微生物功能多样性研究表明,施用常规复合肥利于氨基酸类、胺类物质为碳源的微生物生长;施用有机肥利于羧酸类物质为碳源的微生物生长;而施用农家肥则利于糖类、脂肪酸、酚酸类物质为碳源的微生物生长。土壤微生物利用单一碳源的主成分分析结果表明,与碳源利用相关的主成分1、主成分2可分别解释变量方差的74.37%和25.63%。在主成分分离中有主要贡献的是糖类、脂肪酸类、酚酸类碳源。相关性分析结果显示,烟草土壤的化感自毒潜力与以糖类和酚酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著正相关,而与以脂肪酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著负相关。此外,农家肥施用最利于微生物生长,有机肥次之,常规复合肥最差。

原始红松林退化演替后土壤微生物功能多样性的变化

为了全面了解原始红松林退化演替为次生林后土壤生境及土壤微生物功能多样性的变化规律,以小兴安岭典型的原始阔叶红松林、退化演替后先锋阶段的白桦林及亚顶级阶段的硬阔叶林为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法,分析三者0~<10 cm和10~20 cm表层土的土壤微生物功能多样性变化规律.结果表明:各林型土壤微生物的AWCD值(平均颜色变化率)随培养时间的延长而增加,培养初期表现为原始阔叶红松林>硬阔叶林>白桦林;培养末期表现为原始阔叶红松林>白桦林>硬阔叶林,三者的AWCD值在0~<10 cm土层分别为1.06、0.86、0.81,10~20 cm土层分别为0.68、0.47、0.45,原始林显著高于次生林(P<0.05),说明原始林土壤微生物对单一碳源的代谢活性显著高于次生林;同一林型下土壤微生物的AWCD值均表现为0~<10 cm土层显著高于10~20 cm土层(P<0.05).Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Mc Intosh指数和Richness丰富度指数也均表现为原始林显著高于次生林(P<0.05).原始林土壤微生物对各类碳源的综合利用强度均大于次生林,不同林型下土壤微生物群落的优势碳源类型存在一定的差异,碳水类、氨基酸类、羧酸类和多聚物类碳源是原始林退化演替后土壤微生物群落在碳源利用上发生变化的敏感碳源.

生物复混肥对土壤微生物功能多样性及土壤酶活性的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板技术,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥、生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤酶活性的动态变化。结果表明,生物复混肥处理的微生物群落平均颜色变化率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)、丰富度指数(S)和Shannon均匀度指数(E)均为最高;微生物群落主成分分析表明,不同施肥处理土壤微生物群落碳源利用特征有一定差异,PC1将生物复混肥与其他处理明显区分,生物复混肥处理分布在PC1的正方向,其他处理分布在PC1的负方向;起分异作用的主要碳源有糖类、羧酸类和氨基酸类;土壤蔗糖酶、脲酶活性均以生物复混肥处理最高,分别为72.74mgglucose·g-·1(24h)-1和1.15mgNH3-N·g-1·(3h)-1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,增强土壤蔗糖酶和脲酶活性。

黄土丘陵沟壑区典型人工林下土壤微生物功能多样性

对典型黄土丘陵沟壑区陕西延安羊圈沟小流域刺槐(Robinia pseudoacacia)、沙棘(Hippophae reamnoides)和杏树(Prunus armeniaca)人工林下土壤微生物功能多样性进行监测研究,旨在揭示不同的人工林对土壤微生物生物量及多样性的影响。研究结果如下:(1)3种人工林中刺槐林土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量显著高于其他两种林地;(2)表征土壤微生物代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)与微生物生物量碳的高低表现一致,依次为刺槐林>沙棘林>杏树林,相关分析表明其与微生物生物量、总氮及土壤水分等存在显著相关性;(3)土壤微生物的功能多样性3种人工林间未见显著差异,Shannon-Winner多样性指数(H′)表现为刺槐林>杏树林>沙棘林,与土壤理化性质和微生物生物量间均未见显著相关性。总之,3种人工林相比较,种植刺槐林与其它两种人工林相比更有利于提高微生物的量及代谢活性,微生物的功能多样性受不同树种的影响较小。

不同施肥对农田土壤微生物功能多样性的影响

为了研究华北农区施肥管理对农田(玉米-小麦轮作)土壤微生物群落功能多样性的影响。应用Biolog-ECO技术,借助中国农业科学院武清农田生态系统野外观测站,对农田(玉米-小麦轮作)土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明:(1)单施有机肥(A1)土壤微生物对碳源利用率明显高于对照不施肥(A0)处理。(2)单施有机肥土壤微生物群落丰富度(H)和优势度指数(D)分别为2.413和0.902,显著高于推荐施肥(A2)与不施肥处理;均匀度指数(E)在推荐施肥处理下最高,显著高于单施化肥处理(A4)与其他处理间无显著差异。(3)主成分分析结果表明,推荐施肥与习惯施肥处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,单施有机肥和单施化肥处理下土壤微生物碳源利用方式独特。糖类、氨基酸类和代谢中间产物及次生代谢物为土壤微生物主要利用的碳源。总之,有机肥的添加有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性。

长期不同施肥对番茄根际土壤微生物功能多样性的影响

研究长期定位施肥对番茄根际土壤微生物群落功能多样性的影响,旨在为番茄根际生态过程中的调控提供科学依据和理论指导。以沈阳农业大学长期定位施肥基地的番茄根际土壤为研究对象,采用Biolog-ECO微平板法,分析了11个处理:N(单施氮肥)、K(单施钾肥)、P(单施磷肥)、NP(氮磷肥配施)、NPK(氮磷钾肥配施)、MN(有机肥配施氮肥)、MK(有机肥配施钾肥)、MP(有机肥配施磷肥)、MNP(有机肥配施氮磷肥)、MNPK(有机肥配施氮磷钾肥)、对照CK(不施肥)的土壤微生物群落功能多样性。结果表明:(1)配施有机肥能够显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾和碱解氮的含量,氮肥的施入会降低根际土壤的pH,各处理间土壤理化性质的差异显著;(2)配施有机肥可以增强番茄根际土壤微生物对碳源的利用能力,提高微生物群落功能多样性,其中,MNP处理微生物对碳源利用能力最强,微生物活性最高。具体表现为:(1)长期施肥改变了土壤微生物对碳源的利用能力。配施有机肥处理的土壤微生物对6类碳源的总利用能力高于单施化肥处理,以MNP优势最明显;(2)在6类碳源中,氨基酸类碳源利用能力最强,酚酸类碳源利用能力最弱;(3)主成分分析表明,31种碳源对PC1贡献较大的有12种,对PC2贡献较大的有8种;(4)施加肥料的处理的Shannon指数、丰富度指数和优势度指数均高于不施肥的处理,但其均匀度下降。有机肥配施氮磷肥处理的Shannon指数、丰富度指数均显著高于其他处理。综合所有结果,以MNP的施肥较果最佳,能够呈现较高的根际土壤微生物功能多样性。