浸种对兰州百合（Lilium davidii var.unicolor）根际土壤微生物区系的影响

为研究种子表面消毒处理对兰州百合（Lilium davidii var. unicolor）根际土壤微生物群落结构的影响,寻找调控植株生长的关键细菌与真菌类群,本研究采用二代测序技术（NGS）分析了种球浸种处理后百合植株苗期根际土壤细菌及真菌微生物区系的变化。结果表明：浸种处理显著增加土壤细菌丰度,改变土壤真菌和细菌微生物群落结构。真菌Penicillium相对丰度显著增加,Microascus、Chaetomium相对丰度显著降低;Proteobacteria及其成员属Devosia、Mesorhizobium、Pseudarthrobacter相对丰度显著降低。Flavobacterium和Jatrophihabitans相对丰度显著增加。浸种处理诱导百合幼苗根际土壤真菌与细菌微生物群落结构发生改变,益生真菌Penicillium及其种P.aurantiogriseum,益生细菌Flavobacterium、Jatrophihabitans富集,有害细菌Devosia减少,提高土壤健康性,促进百合幼苗生长。     

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...     

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。     

沙漠生物土壤结皮演替对微生物群落结构和土壤酶活力的影响

为了解沙漠生物土壤结皮（BSCs）演替过程中微生物群落结构及土壤酶活力变化特征,以库布齐沙漠不同演替阶段BSCs（对照样地、藻结皮、藻藓混生结皮和藓结皮）为研究对象,通过高通量测序分析BSCs中细菌、固氮菌和真菌群落组成、多样性以及土壤酶活力变化,探讨不同演替阶段BSCs对土壤微生物群落结构和土壤酶活力的影响。结果表明：随BSCs演替等级提高,优势细菌由蓝细菌门（对照样地：36.1%;藻结皮：46.9%;藻藓混生结皮：30.7%）转变为变形菌门（藓结皮：36.2%）;优势固氮菌由伪枝藻属（藻结皮：80.2%）转变为斯科曼氏球菌属（藓结皮：60.6%）;真菌担子菌门丰度（藻结皮：1.0%;藻藓混生结皮：5.0%;藓结皮：13.5%）随BSCs正向演替逐渐提高。藓结皮中细菌、固氮菌和真菌特有OTU数量较对照样地、藻结皮和藻藓混生结皮分别提高1.8～8.3、1.9～33.0倍和1.8～33.0倍;沙漠BSCs正向演替阶段微生物多样性提高顺序为固氮菌>细菌>真菌;土壤微生物多样性增加显著提高了土壤参与碳、氮循环的纤维素酶、蔗糖酶和脲酶活力（P<0.05）。随着沙漠BSCs演替...     

生物炭对土壤理化性质及橡胶幼苗生物量的影响

为探讨生物炭对西双版纳土壤性质及橡胶(Hevea brasiliensis)幼苗生长的影响,评价其对橡胶人工林固碳增汇的潜在能力,将不同量的生物炭(与土壤质量比分别为CK:0;B2.5:2.5%;B5:5%)与复合肥(0 kg/hm2;F:300kg/hm2)交互(共6个处理:CK,F,B2.5,B2.5+F,B5,B5+F)加入土壤中进行1 a的橡胶幼苗盆栽实验研究,对土壤进行水分、温度、土壤呼吸速率以及养分测定,对幼苗进行地径、株高、光合速率以及生物量的测定。结果表明:生物炭增加了土壤p H值,降低了土壤容重;显著提高土壤含水量(雨季较对照提高了26.9%~76.3%,旱季则提高了30.8%~63.5%);生物炭显著增加土壤全碳和全磷含量,降低了土壤硝态氮,B5和B5+F处理的土壤有效磷显著高于对照,分别是对照的18.3倍和16倍;在雨季和旱季土壤呼吸速率均表现为:B5+FB2.5+FB5FB2.5CK,CK的土壤呼吸速率显著低于其他所有处理;施肥处理的幼苗生物量显著高于CK和所有单施生物炭处理,以B2.5+F处理效果更明显;施肥与生物炭均显著提高了橡胶幼苗光合速率。综上所述,生物炭可以改善土壤性质,保持和提高水分和大部分土壤养分,促进植物生长,具有促进地上固碳及土壤固碳的潜力。从本短期的实验来看,单施生物炭不能促进橡胶幼苗生长,与肥料配合使用更能促进橡胶幼苗生长。     

养分和水分添加后沙质草地不同功能群植物地上生物量变化对群落生产力的影响

以典型沙质草地为研究区域,通过养分和水分添加控制试验,研究了群落尺度上生产力的变化及其对不同养分和水分处理响应的差异。从不同功能群植物地上生物量对养分和水分响应分异的角度揭示群落尺度初级生产力的变化机理。结果显示:(1)单纯的氮素、磷素、水分添加对群落生产力的影响不明显,只有养分和水分交互作用才能显著增加群落生产力。氮素添加×冬季增雪、氮素添加×夏季增雨、磷素添加×夏季增雨处理使得群落生产力比对照分别提高了85.1%、107.9%、57.2%。(2)氮素添加×冬季增雪处理后群落生产力比磷素×冬季增雪处理高出86.7%,表明虽然水分添加提高了植物对氮素与磷素的利用效率,但水分添加后植物对氮素的利用效率更高。(3)不同功能群植物地上生物量对养分和水分添加的响应程度不一致。总体而言,养分和水分添加对禾本科植物生物量的影响最明显,对杂类草植物生物量的影响不明显。单纯磷素添加明显降低了群落中禾本科植物的生物量,比对照低61.9%;冬季增雪、夏季增雨增加了群落中豆科植物的生物量,与对照相比分别增加了193.3%、220.5%;氮素添加×冬季增雪、氮素×夏季增雨显著增加了禾本科植物的生物量,分别比对照增加了80.4%、91.6%。     

磷添加对中亚热带2种森林类型土壤微生物群落组成的影响

以福建省三明市格氏栲自然保护区米槠(Castanopsis carlesii)天然林土壤和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤为研究对象,通过不同梯度(对照CT-0 g·kg-1、低磷LP-0.1 g·kg-1、高磷HP-0.6 g·kg-1)磷添加室内培养实验,采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法,研究磷添加对中亚热带米槠天然林和杉木人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响,结果表明:1)施磷除显著提高总磷和有效磷含量外,亦显著增加土壤pH和可溶性有机碳的含量;2)土壤微生物生物量和群落组成对磷添加的响应因施磷量和森林类型不同而不同,其中高磷处理显著增加杉木人工林和米槠天然林土壤微生物PLFA,杉木人工林增幅大于米槠天然林。低磷处理仅显著增加杉木人工林土壤微生物PLFA,对米槠天然林土壤微生物生物量影响不显著;磷添加显著增加杉木人工林土壤革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比值(GP/GN),对2种森林土壤真菌与细菌比(F/B)影响不显著。该研究表明米槠天然林转变成杉木人工林后,养分流失,加剧了磷限制。因此适当施磷有利于杉木人工林可持续经营。     

生物炭对岩溶区玉米生长、土壤CO2及岩溶作用的影响

为研究生物炭对岩溶区玉米生长、土壤CO₂体积分数和排放速率及岩溶作用的影响,通过野外盆栽试验,将蔗渣生物炭分别以土壤质量分数为0%（CK）、0.5%（T1）、1%（T2）、2%（T3）和5%（T4）添加到石灰土中,并栽培玉米。测定玉米生育期中土壤CO2体积分数和排放速率、土壤淋溶水中Ca2+和 质量分数;并测试玉米收割后土壤有机碳质量分数和容重及玉米生物量。结果表明,添加生物炭增加土壤有机碳质量分数,显著降低了土壤容重;2%和5%生物炭添加显著增加了玉米秸秆干重、玉米棒干重和玉米根干重;在玉米苗期,5%生物炭添加显著增加了土壤CO₂体积分数和排放速率;在玉米拔节期、抽穗期和成熟期,2%和5%生物炭添加显著增加了土壤CO^₂体积分数、排放速率以及在此期间收集的土壤淋溶水Ca²⁺和 质量分数。由此可见,蔗渣生物炭作为岩溶区石灰土改良剂,在一定程度上改良石灰土性质,促进了玉米生长,提高了岩溶区土壤CO2的体积分数和排放速率,加快了岩溶作用。     

有机肥和无机肥对土壤微生物群落影响的整合分析（英文）

为了研究土壤微生物群落对肥料响应的一般趋势,采用整合分析方法综合了与无机和有机肥料添加对土壤微生物群落影响有关的观察结果(N:氮;P:磷;NP:氮和磷;PK:磷和钾:NPK:氮磷钾;OF:有机肥;OF+NPK:有机肥和氮磷钾)。PK、NPK、OF和OF+NPK的添加分别使总磷脂脂质脂肪酸(PLFA)增长了52.0%、19.5%、334.3%和58.3%。NP、OF和OF+NPK的添加分别使真菌增加了5.6%、21.0%和8.2%。NP,NPK和OF的添加分别使细菌增加6.4%、9.8%和13.3%。NP和NPK添加分别使放线菌增加7.0%和14.8%。硝酸铵添加减少了革兰氏阴性菌(G–)。氮添加增加了农田中总PLFA、细菌和放线菌,减少了森林中的细菌和真菌,以及草地中的F/B比值。氮磷钾添加增加了森林而不是农田中的总PLFA。氮的添加速率与氮的添加对革兰氏阳性细菌(G+)和G–的影响呈正相关。因此,不同肥料对土壤微生物群落的影响可能不同。有机肥料比无机肥料对土壤微生物群落具有更大的积极作用。肥料对土壤微生物群落的影响因生态系统类型而异。氮添加对土壤微生物群落的影响与氮添加形式和氮添加速率有关。     

不同生物质炭对土壤有机碳矿化及其活性碳的影响

通过室内培养实验,研究了2种木本材料(木荷和杉木)在3种热解温度下(350℃、550℃、750℃)制备的生物质炭对土壤有机碳矿化和微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)以及可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)的影响。结果表明:2种材料在不同热解温度下制备的生物质炭均显著增加了土壤CO_2-C累积释放量,并且添加木荷生物质炭处理的土壤CO_2-C累积释放量为添加杉木生物质炭处理的1.02~1.13倍。同一材料不同热解温度的生物质炭对土壤CO_2-C累积释放量的影响同样存在显著差异,且热解温度越低,累积释放量越高。此外,与对照土壤相比,生物质炭的加入显著降低了土壤MBC含量,但不同生物质炭处理之间土壤MBC的差异并不显著。相同热解温度条件下,添加木荷生物质炭的土壤DOC含量显著高于杉木生物质炭的;而同种材料条件下,不同热解温度制备的生物质炭对土壤DOC含量的影响则呈现热解温度越高土壤DOC含量越低的变化趋势。     

Effects of intercropping on rhizosphere soil microorganisms and root exudates of Lanzhou lily(Lilium davidii var. unicolor)

Both yield and quality of Lanzhou lily(Lilium davidii var. unicolor) are seriously affected by continuous cropping. We attempted to understand the effects of intercropping on the obstacles associated with continuous cropping of Lanzhou lily(Lilium davidii var. unicolor). The changes of rhizosphere microbial biomass and diversity in interplanting and monoculturing systems were studied by using the Illumina Hi Seq sequencing technique. The contents and composition of lily root exudates were measured by gas chromatography–mass spectrometer(GC–MS). The intercropping results of Lanzhou lily showed:(1) There was no difference in the composition of the rhizosphere soil microbes at the phylum level, but the relative abundance of the microbes decreased; and the relative abundance of harmful fungi such as Fusarium sp. increased. The relative abundance of Pleosporales sp. and other beneficial bacteria were reduced. After OTU(operational taxonomic unit)clustering, there were some beneficial bacteria, such as Chaetomium sp., in the lily rhizosphere soil in the interplanting system that had not existed in the single-cropping system. We did not find harmful bacteria that had existed in the single-cropping systm in the rhizosphere soil of interplanting system. The above results indicated that the changes of relative abundance of soil fungi and bacteria in lily rhizosphere soil was not conducive to improving the ecological structure of rhizosphere soil microbes. At the same time, the microbial composition change is very complex—beneficial and yet inadequate at the same time.(2) Root exudates provide a matrix for the growth of microorganisms. Combined with the detection of root exudates, the decrease in the composition of the root exudates of the lily was probably the reason for the decrease of the relative abundance of microbes after intercropping. At the same time, the decrease of the relative content of phenolic compounds, which inhibit the growth of microorganisms, did not increase the relative content of rhizosphere soil microorganisms. Changes in amino acids and total sugars may be responsible for the growth of Fusarium sp.. The results showed that the intercropping pattern did not noticeably alleviate the obstacle to continuous cropping of Lanzhou lily, and the change of microbial biomass and diversity was even unfavorable. However, the emergence of some beneficial bacteria, the disappearance of harmful fungi, and other changes with intercropping are in favor of alleviation of obstacles to continuous cropping of Lanzhou lily.     

东南极企鹅和海豹粪土层细菌群落的变化特征

海洋动物粪土是南极陆地生态系统养分的重要来源,粪土层细菌群落对南极苔原碳、氮循环过程起重要作用,但目前对南极海洋动物粪土层中细菌群落的变化特征却鲜有报道。本文采集了东南极四个企鹅、海豹粪土剖面样品,通过酶活性、微生物量碳、微生物熵、土壤呼吸和DNA浓度测定以及16 S r DNA-DGGE分析,探讨了粪土层中细菌群落变化特征及其与环境因子的关系。土壤转化酶、脲酶和磷酸酶活性、微生物量碳、土壤呼吸和微生物熵随深度增加而递减,而代谢熵增加,表明随深度增加,微生物生存环境恶劣,造成细菌丰度和酶分泌量减小,需更多有机碳进行能量代谢。土壤DNA浓度与pH、含水率、TOC、TN、微生物量碳、土壤呼吸以及酶活性呈高度正相关,表明这些因子对粪土层中细菌种群的丰度有重要影响。DGGE图谱分析证实：东南极海洋动物粪土中含丰富的细菌群落结构,随深度增加泳道带型数量和亮度递减,表明细菌多样性和丰度递减。聚类分析表明：四个剖面随深度泳道带型差异明显,细菌遗传相似性为46%,企鹅、海豹粪土细菌群落差异性尤为明显;发现四个粪土剖面中,细菌丰度与企鹅、海豹粪的相对含量呈协调一致性变化,且表层5cm粪土层细菌丰度最高,表明东南极企鹅和海豹排泄物对土壤中细菌群落多样性变化起重要作用。     

荒漠草原2种植物群落土壤微生物及土壤酶特征

测定和分析了甘肃省金昌市金川区荒漠草原土壤微生物数量、微生物生物量和土壤酶活性。结果表明：同层土壤3大类微生物（真菌、细菌和放线菌）数量、土壤微生物量碳和氮含量及4类土壤酶（蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶）活性均表现为盐爪爪（Kalidium foliatum）群落大于骆驼刺（Alhagi sparsifolia）群落,而土壤微生物量磷含量相反;同一植物群落,不同层土壤微生物数量（除骆驼刺群落中的真菌亚表层最高外）、土壤微生物量碳、氮、磷含量及土壤酶活性（除骆驼刺群落中脲酶呈现高-低-高-低趋势外）均呈现随土层的加深而降低的趋势;金川区荒漠草原不同植物群落不同空间层次土壤微生物数量、微生物生物量和各种酶之间有不同程度的相关性。     

Effects of gibberellic acid on tiller-bulb number and growth performance of Lilium davidii var. unicolor

Lilium davidii var. unicolor(Lanzhou lily) is an important economic crop in the northwest cold and arid regions of China.Effective regulation of tiller-bulb development and plant growth is the key to improving yield and quality of the lily. This study attempted to evaluate the effect of gibberellic acid(GA_3) on tiller-bulb development and plant growth of Lanzhou lily by applying GA_3 at various concentrations(0 mg/L, 10 mg/L, 30 mg/L, 60 mg/L, and 100 mg/L) before planting and in the seedling period. Results showed that the 60-mg/L GA_3 application had an inhibiting effect on tiller-bulb formation and increased the ratios of single and double bulbs but decreased the ratios of bulbs with three or more tiller bulbs, as compared to the control(CK) and other GA_3 treatments. The difference in flower number did not reach significant levels among the treatments. The tillering-related endogenous hormones IAA(indole-3-acetic acid) and Z(zeatin) content decreased, while IAA/Z increased with the 60-mg/L GA_3 treatment during tiller initiation. And also, the shoot-bulb number and total daughter-bulb number decreased significantly with the 60-mg/L GA_3 treatment. Furthermore, the 10-mg/L GA_3 application promoted growth of Lanzhou lily significantly and resulted in an increase in plant height; bulb diameter; bulb circumference; and biomass of shoots, bulbs, fibrous roots, and the whole plant. Therefore, GA_3 application is promising as a new regulation method for inhibiting tiller-bulb development and promoting bulb growth in Lanzhou lily production.     

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...     

艾比湖地区冻融作用对梭梭群落土壤酶活性及微生物数量的影响

冻融作用对酶和微生物活性具有重要影响,进而影响植物群落的生长发育。为深入了解荒漠优势种梭梭群落冬季土壤生态过程,于2012年10月~2013年10月,对土壤冻融期、冻结期、融冻期和生长季的艾比湖典型样地进行野外实地观测、采样和室内分析。通过对比分析不同冻融阶段土壤含水量、pH值、有机质、全氮、酶活性和微生物数量的变化特征。结果表明:(1)土壤含水量,融冻期 >冻结期 >冻融期 >生长季,土壤pH值,生长季 >融冻期 >冻融期 >冻结期,各土层土壤含水量以浅层土表现最为显著(P <0.05),不同冻融阶段各土层pH值差异性较大,冻融期、冻结期和生长季表层土壤pH值较大,融冻期浅层土壤pH值较大。(2)土壤有机质和全氮含量的波动状况相似,分别在融冻期和生长季呈现波峰和波谷,不同土层间全氮和有机质含量差异性较小,以冻融期和生长季表现最为显著(P <0.05)。(3)土壤酶活性的变化中,过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶在融冻期含量最大,冻融期次之,蔗糖酶在冻结期活性最大,土壤微生物数量的变化以融冻期最大,除此之外,各冻融阶段细菌和放线菌占主导,真菌含量相对较少。(4)冻融循环次数分布于冻融期和融冻期,对土壤酶活性和微生物数量具有一定的影响,致使融冻期土壤各因子大于冻融期。     

华北一作区马铃薯生长发育及产量对干旱胁迫响应的模拟研究——以武川县为例

为探究不同程度干旱胁迫对华北一作区马铃薯生长发育及产量的影响,以内蒙古呼和浩特市武川县为例,基于多年马铃薯生长发育资料和气象资料,对APSIM-Potato模型进行调参与验证,评价模型在武川地区的适用性。利用验证后的模型模拟马铃薯叶面积指数（LAI）、地上部生物量和产量对不同发育阶段干旱胁迫的响应。结果表明：（1） 各发育阶段天数的模拟值与实测值的均方根误差（RMSE）均在3 d内;LAI、地上部生物量和产量的模拟值与实测值的归一化均方根误差（NRMSE）分别为12.82%、17.35%和14.48%,均低于20%,表明APSIM-Potato模型在武川地区具有较好的适用性。（2） 随着干旱胁迫时间和强度的增加,马铃薯LAI、地上部生物量和产量随之减小。模拟单一发育阶段干旱胁迫时,马铃薯LAI、地上部生物量和产量对分枝-开花期水分胁迫的响应最大;模拟连续发育阶段干旱胁迫时,LAI、地上部生物量和产量对全生育期水分胁迫的响应最大。     

放牧梯度上草原植被土壤系统碳截存特征

放牧强度影响草原植被的固碳能力。本文以呼伦贝尔克鲁伦河流域的半干旱典型草原作为研究区域,开展不同放牧压力下异质性植被-土壤系统中碳截存的特征研究。研究发现:不同放牧梯度下,土壤有机质、地上生物量、地下生物量和土壤微生物生物量碳彼此之间呈一定的相关性。随着放牧强度的加剧及土层深度的加深,土壤碳截存量呈减少趋势。其中,土壤有机质的变化趋势与土壤碳截存量趋势相同;而土壤无机碳含量呈现逐渐增大的特征。过度放牧破坏了土壤的理化性质及土壤质量,加速了土壤有机质的损失。草原群落的根冠比也随着放牧强度的增大而增加。以土壤微生物生物量碳作为土壤固碳能力的指标,不同放牧强度下的草原群落土壤固碳能力为轻牧区>中牧区>重牧区。