湿地生态系统土壤微生物研究进展

微生物是湿地生态系统不可缺少的成员,对湿地生态系统中物质转化、能量流动起着重要作用.综述了国内外湿地土壤微生物研究的现状,总结了湿地土壤微生物研究主要的几个方面,包括土壤微生物的群落结构研究、代谢活性研究和生态学功能的研究.对天然湿地土壤微生物群落、功能以及多样性研究提出了展望.     

生物与土壤

5812.2 2004010167不同利用方式对亚高山草甸草地土壤性质和微生物的影响 二The effeet of different utilization on 5011 ProPerty and miero-。rganism in su卜alnine 1lleadow按登第,何毅…//草业科学一2003,20(6)一1一3 以祁连山亚高山天然草场为对象,研究了控制放牧、自由放牧、耕作3种不同利用方式和退化秃斑的草地产量和土壤性质;并以研磨、液氮冻融法提取土壤微生物的总DNA,对其进行了初步分析.结果表明:随草地利用强度的增加,草地产草量相应减少,植被中优势种发生变化,土壤有机物含量下降,pH值稍有提高,总N与总P含量同步下降,…     

海南岛不同地形上土壤性质的多样性分析

多样性指数长时间以来在生态学领域被用于分析不同生态体的发生规律,本研究将类似手段用于某些土壤性质 (土壤发生层次、土层厚度和土壤容重) 多样性的分析中,讨论基于海南岛土壤－地形体数字化数据库 (SOTER),通过对不同地形上土壤发生层次、土层厚度和土壤容重等某些土壤性质类别SOTER单元的丰富度指数 (S)、多样性指数 (Shannon指数H') 和均匀度指数 (Pielou E) 的计算,类别多度分布模型的应用,并在地理信息系统环境中实现了海南岛不同地形上某些土壤性质多样性分析的数字化表达。     

风沙活动对人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤碳氮含量的影响

风沙活动及其物质输移是关键的陆地地表过程,对沙地生态系统影响显著.以石羊河下游民勤县不同林龄人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林为研究对象,研究了固沙造林对0-1m深度土壤碳氮含量的影响以及风蚀和降尘引起的碳氮含量变化特征,探讨了风沙活动对人工梭梭林土壤碳氮库的影响.结果 表明:35 a人工梭梭林0...     

民勤绿洲荒漠过渡带固沙林土壤微生物数量和酶活性研究

对民勤绿洲荒漠过渡带不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性进行研究,以裸沙地为对照。结果表明:不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性均存在差异,且均显著大于裸沙地;在0~60 cm土层中,土壤细菌、放线菌、真菌、过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶以梭梭林地最大,分别是对照的2.29倍、2.36倍、10.17倍、2.63倍、1.65倍和1.71倍;土壤微生物数量及其酶活性有明显的垂直分布特征,梭梭林的放线菌、真菌和蔗糖酶活性均随着土层深度增加而减小;相关性研究表明,土壤细菌、真菌和放线菌与土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关关系,相关系数均达到了69.6%以上。随着民勤绿洲荒漠过渡带植被的恢复,不同固沙林对干旱瘠薄的沙漠环境均有一定的适应性,各固沙林土壤的生物性质不断得到改善。     

亚热带天然常绿阔叶林转变为杉木人工林对土壤微生物呼吸的影响

对福建省万木林自然保护区天然常绿阔叶林及其转变后的杉木林表层(0~10 cm)和底层(40~60 cm)土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性总氮(DN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物呼吸(BR)及呼吸商(q CO2)进行研究,来分析亚热带森林转换对土壤微生物呼吸及土壤碳库质量的影响。结果显示:同一林分中,表层土壤的DOC、DN、MBC、MBN含量和BR均高于底层土壤,而土壤表层的q CO2却低于底层土壤。同一土层中,天然林转变为杉木林导致土壤DOC、DN、MBC、MBN含量和BR均降低,而q CO2却升高了。综上所述,底层土壤的土壤有机碳质量低于表层土壤,土壤微生物碳利用效率较低;天然林转变为人工林则导致土壤有机碳质量降低,土壤微生物碳利用效率降低。     

次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化

本研究在亚热带地区选取了5个演替阶段(4～5年、8～12年、18～22年、25～30年和35～40年)的次生林为研究对象,采用磷酸脂肪酸的方法研究不同林龄次生林土壤微生物群落结构特征,分析土壤微生物群落结构与土壤理化性质的关系.结果表明:土壤总微生物生物量、真菌生物量、细菌生物量、革兰氏阳性菌生物量和革兰氏阴性菌生物量...     

干旱风沙区植被重建初期对土壤微生物群落结构的影响

为揭示干旱风沙区植被重建对土壤微生物群落结构的影响,以乌海至玛沁高速公路腾格里沙漠段生态防护体系的植被重建区土壤为研究对象,以流动沙丘为对照,运用高通量测序技术研究植被重建区土壤微生物群落结构随植被恢复重建的变化特征。结果表明:植被重建区与流沙区土壤微生物群落组成相似,均以放线菌门(58.53%～67.85%)、变形细菌门(16.53%～19.68%)等为优势类群;优势菌属包括诺卡氏菌属、甲基柔膜菌属、微红微球菌属和微枝型杆菌属。与流沙区对照相比,植被重建区显著增加了土壤大部分菌门相对丰度和多样性。植被恢复重建后土壤pH、电导率及盐分含量降低;土壤微生物量磷(MBP)、土壤微生物量碳(MBC)与土壤微生物量碳氮比(MBC:MBN)在植被重建区浅层土壤(0～5 cm、5～10 cm和10～20 cm)显著高于流沙区。因此,对于沙漠公路生态防护体系而言,植被重建能显著改善其浅层土壤养分状况、微生物相对丰度和多样性水平,是改善沙漠生态环境的重要措施。     

生物与土壤

5154.3 2004021116贵州山区土坡微生物生物,的碳同位素组成与有机碳同位素效应=心r比ni沈pe composttion in 5011而crobiai biomassand。rgani。carlx〕n isot叩e effect肺卜河春,朱建明…//第四纪研究一2003,23(5)一546一556 研究了土壤的性质,分析了实验地和对照地SN狂犯含量的差异和兮3C值差异,指出,在土壤微生物的降解作用过程中同位素效应是重要的,是在新陈代谢过程中微生物对扩3C的分馏作用和以工的选择性使用所引起的,是一个混合的同位素效应,然而,在有机分解过程中,微生物造反性地吸收富含护3C的化合物可能是主要的.图2表7参26(崔…     

流沙区不同立地条件下防护林土壤微生物多样性分析

土壤微生物在极端干旱区土壤发育过程中至关重要。结合传统培养、PLFA和PCR-DGGE 3种方法,研究了塔里木沙漠公路防护林不同立地条件下土壤微生物数量、脂肪酸种类和DNA片段多样性。结果表明,不同立地条件下土壤微生物数量明显不同,脂肪酸种类和DNA片段多样性指数亦有显著差异 （F84%）,放线菌次之,真菌很少（<0.05%）;0～35 cm采样范围内,土壤微生物多样性垂直差异不明显;相关分析表明,土壤微生物多样性指数高时林木生长也较好。说明塔里木沙漠公路防护林建设后土壤生物活性明显增强,但在防护林生态工程的营造、恢复与重建实践中需考虑地形地貌因素,以充分发挥防护林防风固沙效益,有效促进流沙地土壤的发育。     

干旱区荒漠绿洲过渡带建植梭梭（Haloxylon ammodendron）林后土壤线虫群落演变

荒漠绿洲过渡带人工固沙梭梭（Haloxylon ammodendron）林生长发育过程中,土壤生物多样性的演变研究是认识干旱区植物-土壤相互作用的重要内容。在河西走廊中段临泽绿洲边缘选择不同栽植时间序列（0、3、6、11、19、28、46 a）的固沙梭梭林,取冠层下和冠层外的表层土样（0～10 cm）,研究固沙梭梭林建立后土壤线虫群落组成和多样性变化,探究线虫群落对植被-土壤系统恢复的指示作用。结果表明：在研究区共发现15个属,Eucephalobus和Acrobeloides为优势属,食细菌线虫（BF）为优势营养类群,占线虫总数50.3%～94.1%。梭梭生长显著提高土壤线虫总数、食细菌线虫丰度和线虫多样性。线虫富集指数（EI）和结构指数（SI）均小于50,土壤食物网随梭梭种植年限增加先稳定后逐渐退化。冗余分析表明,土壤化学性质变化（电导率EC、C/N和土壤有机碳SOC）显著影响线虫群落分布,EC对线虫属总变异解释率最高（32.7%）。土壤线虫作为生物指标揭示了植被-土壤生态系统的演变过程。     

人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林固沙过程中植被与土壤耦合关系

研究人工梭梭(Haloxylon ammodendron)固沙林在植被恢复过程中土壤-植被系统耦合特征,以揭示植被与土壤相互促进影响的过程,为优化干旱沙区植被重建提供科学依据。基于古尔班通古特沙漠南缘7~42年梭梭人工固沙林植被、土壤的全面调查和取样分析,建立了11个植被因子和7个土壤因子的2级层次指标体系,采用层次分析法确定各因子的权重,构建了9个固沙年限的植被土壤系统耦合度和耦合协调度模型;采用主成分分析法做变量降维并综合评价。结果表明:人工梭梭林植被恢复不同时段的植被-土壤系统耦合度和耦合协调度并不一一对应,植被与土壤的综合指数在不同固沙年限林地中的位置也并不完全一致,植被固沙过程中人工梭梭林系统始终停留在失调衰退阶段,林地植被和土壤均处于损益型状态。提取了5个主成分进行综合评价,得分最高的是42年人工梭梭林,可以推测人工梭梭林植被-土壤系统有从衰退型向协调发展转变的趋势,因此应加强人为抚育管理措施,促进植被土壤协调发展。     

开垦年限对黑土农田土壤微生物功能多样性的影响

开垦年限对黑土农田土壤微环境产生影响,土壤微生物的功能多样性发生变化。于2019年7月在黑龙江省黑河市黑土区采集不同土层（0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm）开垦98 a、50 a和10 a的黑土农田土壤,采用Biolog-Eco微平板法研究开垦年限对黑土农田土壤微生物的活性、功能多样性和微生物对不同碳源的利用情况的影响。结果表明,开垦98 a的农田土壤微生物活性最强。农田土壤微生物群落组成及功能多样性开垦98 a >开垦10 a >开垦50 a。开垦年限和土层深度影响黑土农田土壤微生物对碳源的利用能力。在0~10 cm层中,土壤微生物对碳源的利用程度最高。主成分分析结果表明,黑土农田土壤中的微生物主要利用的是糖类和氨基酸类。     

土壤增温对中亚热带杉木幼林土壤微生物群落结构和有效氮的影响

以中亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗为研究对象,设置埋设电缆以加热土壤增温(+5℃)的实验,研究了土壤理化性质、土壤有效氮和土壤微生物群落结构等对模拟全球变暖的短期响应。结果表明:1)增温1年后土壤硝态氮含量显著提高1.6倍;p H值、土壤有机碳、总氮和有效磷略有降低,但差异未达显著水平;土壤水分在增温之后明显减少。2)增温导致革兰氏阳性细菌(Gram-positive bacteria,G+)、革兰氏阴性细菌(Gram-positive bacteria,G-)、真菌(Fungi)、放线菌(ACT)和丛枝菌根真菌(AMF)的磷脂脂肪酸(PLFA)生物量均显著减少,G+∶G-在增温之后显著提高,而真菌与细菌比(F∶B)显著降低。3)冗余分析(RDA)显示,温度(T)、土壤含水量(SMC)和硝态氮是决定土壤微生物群落结构变化最重要的环境因子。研究表明,短期增温促进了土壤有机氮矿化,改变了微生物群落结构,细菌中G+相对于G-优势明显。中亚热带杉木人工林土壤有效氮和微生物群落对模拟全球变暖的反应敏感,但长期实验后二者如何变化仍未可知。因此,该区域在未来全球变暖背景下微生物群落和土壤有效养分的响应值得长期而深入的探讨。     

土壤含水量、种植模式和丁香酚对土壤微生物种群结构的影响

盆栽试验了田间持水量(45%、60%、75%)、种植模式和小麦根系分泌物丁香酚对小麦、蚕豆下土壤微生物种群结构的影响。结果表明:间作土壤中细菌、真菌和放线菌数量较单作加权平均有所减少,但间作化感促进作用和土壤微生物多样性均大于单作加权平均,且丁香酚对单作小麦和小麦间作蚕豆土壤微生物数量表现出明显的化感促进作用,在丁香酚处理下间作土壤中3种菌类数量较单作加权平均分别提高95.9%、8.8%和99.6%,但对单作蚕豆土壤微生物数量表现为化感抑制作用;随着供水水平的增加,单作小麦化感促进作用增强,单作蚕豆化感抑制作用减弱,间作化感促进作用在60%相对含水量以下随供水水平增加而增强,超过60%后随供水水平增加而减弱。丁香酚处理下间作土壤微生物多样性指数在小麦拔节期、灌浆期和成熟期比单作加权平均提高74.3%、96.1%和134.0%,且在单作小麦和间作群体下在60%相对含水量以下随供水水平增加而提高,超过60%后随供水水平增加而降低,单作蚕豆则随供水水平增加而持续降低。因此,利用间作和灌水水平的控制可充分挖掘根系分泌物对土壤微生物数量和多样性的化感促进作用。     

草地生态系统土壤微生物量及其影响因子研究进展

草地作为陆地生态系统的主体类型之一,受到人类活动和全球变化的广泛影响.这些因素在直接影响草地生态系统地上植被生长和群落动态的同时,还直接或间接地影响着草地生态系统的各种地下生态过程.土壤微生物是指示草地生态系统各地下生态与生物地球化学过程对外部干扰响应的良好指标,其中微生物量是土壤微生物活性和大小度量的重要参数,是土壤有机质巾最活跃的组分之一,能够敏感地反映土壤生态系统水平的微小变化,在各种土壤生化过程研究中具有非常重要的意义.研究综述了自然因子(土壤温度、土壤湿度、pH值)、人为干扰(放牧、开垦、施肥)和全球变化(大气CO2浓度升高、气候变暖)对草地生态系统土壤微生物量影响的研究进展,并指出目前的研究由于基础薄弱、研究样地间的差异以及各研究处理问的差异,土壤微生物量对各种干扰的响应仍存在很大的不确定性,在今后的研究中应加强长期性的野外定位试验研究、多因子的综合控制实验研究以及N输入对微生物量影响的研究等,并进一步完善和发展测量微生物量的新技术和新方法.     

土壤甲烷氧化菌多样性研究方法进展

土壤中最大的甲烷生物汇是甲烷氧化菌的氧化作用,约占全球甲烷汇的10％．甲烷氧化菌在土壤中以多样性的群落形式存在,鉴定其群落多样性对揭示土壤中甲烷氧化的微生物学机制及全球甲烷循环有重要的意义．本研究综述了土壤甲烷氧化菌的定义、分类和氧化甲烷的过程,对比了目前土壤甲烷氧化菌群落结构多样性研究中的主要方法及其应用,包括传统微生物培养方法、不依赖于培养的分子生物学方法和稳定同位素示踪方法等,提出了稳定同位素示踪方法能很好地检测到土壤中活跃的甲烷氧化菌群落多样性变化．     

硅肥和微生物菌剂配施对连作兰州百合(Lilium davidli var.unlcolor)生长及土壤生化性质的影响

连作障碍已成为兰州百合(Lilium davidli var.unicolor)产业发展的制约因素.设置CK(对照)、SF(硅肥)、MF(微生物菌剂)、SMF(硅肥+微生物菌剂)处理,通过测定植株生长指标、土壤可培养微生物数量及物理化学性状指标,并运用隶属函数和冗余(RDA)分析方法,分析各处理对百合生长及土壤生化性质...     

塔吉克斯坦不同土地利用方式对土壤微生物群落功能多样性的影响

利用Biolog EcoplateTM技术对塔吉克斯坦国哈特隆州具有典型代表性的土地利用方式土壤微生物代谢功能多样性分析,为制订合理的土壤管理措施防止土壤退化提供科学依据。结果表明:不同土地利用方式下土壤微生物群落代谢活性差异显著,对总碳源利用强度的大小顺序为:山前草地水浇地小麦李子树//棉花间作地膜栽培滴灌棉花旱地小麦樱桃树//棉花间作露地栽培沟灌棉花。根据不同土地利用方式土壤微生物碳源利用模式差异将其划分为4类功能群。主成分分析显示,氨基酸、碳水化合物及羧酸类碳源是影响土壤微生物活性的重要碳源。Shannon、McIntosh指数的总体趋势是山前草地地膜栽培滴灌棉花露地栽培沟灌棉花水浇地小麦李子树//棉花间作旱地小麦樱桃树//棉花间作,而Simpson指数除山前草地外,其他农田土壤间差异不显著。研究结果证明,各种农田用地土壤微生物群落代谢功能与天然草地相比均呈现出不同程度的衰减趋势。合理的水、肥投入和管理,有利于丰富农田土壤微生物群落功能多样性,减轻土壤生物功能退化程度。     

石羊河下游人工梭梭林土壤呼吸变化特征及其与水热因子的关系

土壤呼吸不仅是反映土壤生物活性的重要指标,也是全球碳循环研究中备受关注的热点问题。在地处典型干旱区的石羊河下游,以流动沙丘和去除土壤结皮人工梭梭林为对照,采用LI-8100土壤碳通量监测系统研究了栽植约40 a、30 a、10 a和5 a的人工梭梭林生长季和非生长季的土壤呼吸日变化,并分析了土壤水分和温度对土壤呼吸的影响。结果表明：（1）不同林龄梭梭林生长季和非生长季土壤呼吸速率的日变化均为明显的单峰曲线,且呈现出一定的波动性,日最大排放速率出现在12:00～14:00时,最小值出现在8:00时左右。（2）梭梭林营造和去结皮处理显著提高了沙漠土壤呼吸速率,而且不同林龄土壤呼吸速率大体上随着种植年限的增加而递增,表现为MC >40 a>30 a>10 a>MS >5 a,非生长季表现为MC >40 a>10 a>5 a>30 a>MS。（3）不同林龄梭梭林土壤呼吸速率均具有明显的季节变化特征,生长季（8 月）的土壤呼吸作用明显强于非生长季（1月）。（4）相关性分析表明,生长季和非生长季土壤呼吸均与0～5 cm土壤水分显著相关,且均呈二次曲线关系,分别为Y =-0.205 8X ²+0.946 5X-0.316 6（R ² =0.506 ²,P= 0.041 7）和Y= 0.118 7 X ²+0.156 3X+0.118 8（R ²=0.675 7,P =0.001 1）;但与10 cm土壤温度的相关性不显著,土壤水分是影响人工梭梭林土壤呼吸的关键因素。该研究进一步证明了人工梭梭林的营造有效改善了沙漠土壤的生物活性,提高了土壤碳通量水平,以土壤结皮破坏为基本特征的人工梭梭林退化和沙漠化必然在短期内加剧碳排放。因此,需要在沙漠地区合理营造人工林,并在造林和林业管理过程中注意保护土壤结皮,以减少CO²排放。