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施肥对中国农田土壤微生物群落结构与酶活性影响的整合分析 总被引：4，自引：1，他引：3
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【目的】探究水稻土微生物群落、酶活性及理化性质对有机肥、石灰连续施用的响应规律,为培育健康水稻土提供理论依据。【方法】于2014年冬季,选取湘东双季稻区典型酸紫泥田,分别进行了连续施用鸡粪发酵商品有机肥、生石灰的大田试验。每年早、晚稻翻耕前各撒施一次有机肥、石灰,施用量均为2.25 t/hm2,分别以不施有机肥、石灰的处理为对照。在处理后第3年(2017年)和第7年(2021年)晚稻黄熟期,采集表层(0—15 cm)混合土壤样品,测定土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量、酶活性及理化性质,筛选指示性强、响应敏感的土壤指标。基于土壤理化性质与生物学性质间的相互关系,构建结构方程模型,解析土壤PLFAs含量与酶活性对有机肥、石灰处理的响应机理。【结果】与对照相比,有机肥连施3年后,土壤革兰氏阴性菌(G-)PLFAs含量提高23%,革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌值(G+/G-)因而降低29%;连施7年后,总PLFAs、细菌、革兰氏阳性菌(G+)和放线菌PLFAs含量分别提高16%、13... 相似文献
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双季稻田土壤微生物群落对连续5年施有机肥和石灰的响应差异 总被引：1，自引：0，他引：1
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复垦煤矸山不同利用类型土壤微生物群落分析 总被引：3，自引：2，他引：1
土壤微生物是表征土壤质量状况的重要指标,因此研究其群落特征对指导煤矸山植被恢复具有重要意义。以山西霍州曹村矿煤矸山为对象,分析了农田(WL)、果园(PO)和草地(GL)3种土地利用类型0~10 cm和10~20 cm土层土壤微生物群落结构。结果表明:(1)3种复垦样地土壤微生物总数、微生物总浓度和微生物群落浓度均低于普通农田(CK),表明该煤矸山复垦地土壤质量状况仍未达到与普通农田相当的水平。(2)从土壤微生物群落结构看,3种土地利用类型中革兰氏阳性菌、细菌和放线菌所占比例无显著差异,而革兰氏阴性菌和真菌占比有显著变化。(3)在3种样地中,WL和PO样地中的优势菌种均为细菌16∶0、真菌18∶1 w9c和革兰氏阳性菌i15∶0、a15∶0;而GL样地中的优势菌种为细菌16∶0、真菌18∶1 w9c和革兰氏阳性菌i15∶0。 相似文献
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不同气候条件下潮土微生物群落的变化 总被引：2，自引：0，他引：2
针对气候变化的背景研究农田土壤微生物对气候变化的响应机制是调控农田土壤养分循环的理论基础。本研究基于设置在3个气候带(冷温带海伦、暖温带封丘和中亚热带鹰潭)的潮土移置试验,利用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法研究了移置第6年土壤微生物群落的变化特征。结果表明,在3种气候条件下潮土移置6年后土壤部分理化性质显著变化,土壤有机质含量表现为冷温带最高而中亚热带最低;在种植玉米的不同施肥处理中,土壤中微生物总PLFAs、革兰氏阳性细菌(G+)、革兰氏阴性细菌(G-)、细菌和放线菌PLFAs含量均表现为海伦封丘鹰潭,真菌/细菌比值在冷温带最低;PLFA图谱的主成分分析显示气候条件显著影响了土壤微生物的群落结构,海伦和封丘位于PC1正轴,而鹰潭位于负轴,受气候影响较大的特征PLFA包括18:1ω7c、16:1ω5c、16:0、18:0和18:2ω6,9c;逐步回归分析显示温度、降雨和土壤有机质是影响微生物群落的主要因子。总体上,气候条件的变化在短期内(6年)改变了土壤微生物的群落结构,可以影响农田生态系统的生物地球化学循环。 相似文献
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以山东蒙阴、莱州和栖霞3地老龄苹果园土壤为材料,分别在冬前和冬后采集0~30 cm(上层)与30~60 cm(下层)土层土样,探讨了冻融作用对老龄苹果园土壤微生物数量和酶活性的影响。结果显示:3地苹果园0~30 cm土层各理化性状均显著高于30~60 cm土层,其中速效钾含量差异最显著;冻融处理后,3地上下层土壤细菌、真菌和放线菌数量均显著性降低,且上层土壤降低最显著,其中蒙阴苹果园上层土壤细菌、真菌和放线菌分别降低了40.6%、43.6%和55.7%,3地上下层土壤细菌/真菌比值显著提高、尖孢镰孢菌基因拷贝数大幅下降;冻融处理后,3地上下层土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均有所降低,且表现出显著性差异,但三地上下层土壤CEC变化趋势不同,其中蒙阴苹果园上层CEC降低了41.7%,下层CEC提高了19.2%,栖霞苹果园则相反。综上,3地老龄苹果园土壤经过冻融处理后,显著降低了上下层土壤微生物数量,显著提高了上下层土壤细菌/真菌比值,优化了土壤微生物群落结构,有利于缓解苹果园连作障碍。 相似文献
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【目的】微生物生物量及群落结构对农业管理措施极为敏感,土壤微生物数量和多样性的大小是土壤肥力状况的重要生物学指标,秸秆还田影响着土壤微生物的种群和数量。由于不合理的耕作,引起严重的根结线病虫害,尤以连作的番茄土壤十分普遍,研究连作条件下添加秸秆碳源对根结线虫（Meloidogyne spp.）病害严重土壤中土壤微生物生物量和群落结构的影响,探讨添加秸秆碳源加入量与土壤微生物量、群落结构及其真菌/细菌比值的相互关系、变化规律,可为病土的生态修复奠定一定的理论基础。【方法】本试验采用室内盆栽方法,试验设置4个小麦秸秆添加量0、 2.08、 4.16和8.32 g/kg,分别记为S0、 S1、 S2和S3,供试作物为番茄。采用磷脂脂肪酸法（PLFA）估算真菌生物量、细菌生物量和微生物生物总量。【结果】与不加秸秆的对照相比,秸秆碳源的施入显著增加了土壤微生物总生物量（MTB）、细菌生物量（MB）、真菌生物量（FB）。S3、 S2和S1处理的MTB、 MB、 FB分别为30.17、 28.42和22.72 nmol/g; 24.27、 23.12和22.97 nmol/g; 5.90、 5.30和4.93 nmol/g; 不同秸秆添加量处理之间,微生物总生物量和细菌生物量之间差异不显著,但真菌生物量差异达显著水平。添加秸秆处理使土壤中微生物群落结构发生了变化,真菌/总生物量（FB/MTB）、真菌/细菌（F/B）比值显著提高。S3、 S2和S1处理的FB/MTB和F/B分别为19.56%、 18.65%和17.78%; 24.34%、 22.94%和21.68%;S3和S2的比值之间差异不显著,两个处理的比值与S1处理之间差异显著。秸秆的添加对细菌生物量在微生物总量中的比例有降低作用,细菌在微生物总量中占据绝大比例,在S0、 S1、 S2、 S3个处理中分别为83.10%、 82.22%、 81.35%和80.44%,F/B比值分别为20.30%、 21.68%、 22.94%和24.34%。【结论】随着秸秆施入量的的增加,微生物总生物量、细菌和真菌生物量和F/B比值均有升高的趋势,特别是有利于F/B比值增加,说明秸秆碳源的施入改变F/B比值,从而改善病土食物网结构和土壤生态系统食物网营养结构。秸秆添加量以4.16和8.32 g/kg更为有效。 相似文献
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不同凋落物质量对杉木人工林土壤微生物群落结构的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
凋落物是森林生态系统的重要组成部分。对福建南平峡阳林场7年生二代杉木人工林生态系统进行添加8种不同凋落物处理3年后,分析不同质量凋落物对土壤微生物群落组成的影响。结果表明:(1)添加高质量的桉树凋落物会使土壤磷脂脂肪酸总量、革兰氏阳性、阴性细菌生物量比添加杉木凋落物分别增加了27%、35%和19%,而添加低质量的樟树凋落物使得土壤磷脂脂肪酸总量和革兰氏阴性细菌较杉木显著降低29%和10%。(2)桉树凋落物添加下土壤真菌/细菌比(0.14)显著高于其他凋落物添加的比值,樟树凋落物添加下土壤的革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌比(1.64)显著高于其他凋落物添加处理的比值。(3)不同质量凋落物添加处理对土壤pH和碳氮比无显著影响。毛竹凋落物添加下土壤中硝态氮含量最高。(4)相关性分析表明,凋落物碳含量与土壤中脂肪酸总量、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和菌根真菌具有正相关关系。烷基碳(Alkyl C)与脂肪酸总量、革兰氏阳性、阴性细菌、细菌、真菌及真菌细菌比均有正相关性。甲氧基碳(N-alkyl C)、氧烷基碳(O-alkylC)和芳碳(ArylC)与革兰氏阳性阴性细菌比呈显著正相关。冗余分析表明,烷基碳(AlkylC)与16︰1ω7c、18︰1ω7c、18︰2ω6c、18︰1ω9显著正相关,对土壤微生物群落结构有显著影响。可见,不同树种之间凋落物烷基碳组分的差异是影响土壤微生物生物量和群落组成的重要指标。 相似文献
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长期不同土地利用方式下土土壤微生物特性的变化 总被引：4，自引：3，他引：1
【目的】土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,研究长期不同土地利用方式对其产生的影响可为该地区选择适宜的土地利用方式,实现培肥土壤和高产高效农业生产提供理论支撑。【方法】以位于陕西杨凌的"国家黄土肥力与肥料效益监测基地"的长期定位试验为基础,利用Biolog分析结合常规分析,研究了4种长期不同土地利用方式[不施肥农田(CK),长期施氮、磷、钾化肥农田(NPK),长期绝对休闲(FL)和撂荒(AL)]对土土壤微生物量、呼吸强度和微生物功能多样性的影响。【结果】AL和NPK处理的土壤微生物量碳(SMBC)和微生物量氮(SMBN)均显著高于CK和FL处理,其中AL和NPK处理之间差异不显著,CK和FL处理之间差异不显著。NPK处理的SMBC/SMBN值最高,而CK和FL处理最低,两组间差异显著,而AL处理居中但与两组之间均差异不显著。不同土地利用方式下土壤基础呼吸强度的变化趋势是ALFLNPKCK,累积呼吸量的变化趋势为ALNPKFLCK,表明AL处理的土壤微生物活性最高,其次是NPK处理,再者是FL处理,而CK处理的土壤微生物活性最低。Biolog分析的结果显示,AL、NPK和CK处理的平均颜色变化率(AWCD)在开始的24 h变化不大,此后随培养时间的延长而快速升高;而FL处理在72 h之后才快速升高。培养结束时,NPK和AL处理的AWCD最大,其次是CK处理,FL处理最低。NPK和AL处理的Shannon-Wiener物种丰富度指数H、碳源利用丰富度指数S和Simpson指数D均最高,CK其次,FL最低。各处理的Shannon-Wiener均匀度指数E没有明显差异。相比CK、NPK和AL处理能提高土土壤微生物群落的功能多样性,FL处理则会降低土土壤微生物群落的功能多样性。主成分分析共提取了5个主成分,累计贡献率达87.7%,其中第1主成分(PC1)的方差贡献率为52.0%,第2主成分(PC2)为11.6%。NPK处理和AL处理的碳源利用特征相类似,与CK和FL处理存在显著差异,表明不同土地利用方式下土壤微生物群落的结构和功能出现了显著分异。糖类、羧酸类和氨基酸类等三类碳源是区分各处理的主要碳源。【结论】撂荒和合理施肥的农田均可以提高土壤微生物量、土壤呼吸作用和土壤微生物群落结构和功能的多样性,长期的绝对休闲则不利于土壤微生物功能多样性的维持。合理施肥的农田并不会造成土壤微生物量的下降以及土壤微生物结构和功能多样性的退化,相反,合理施肥对于维持农田土壤微生物量以及微生物结构和功能多样性具有显著的积极作用。 相似文献
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《农业环境与发展》2021,(1)
为探讨耐盐植物种植对滨海盐土化学性质及微生物群落结构的影响,在滨海盐土环境下,以种植耐盐植物费菜(Sedum aizoon L.)、田菁(Sesbania cannabina(Retz.)Poir.)、蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)的样地和未种植植物的裸地土壤(CK)为研究对象,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法,对土壤化学性质、微生物群落结构及多样性进行分析。结果表明,与裸地比较,种植植物样地土壤电导率和速效钾含量均显著下降,分别下降了20.26%~57.21%和23.42%~37.80%;而有机质含量和有效磷含量显著升高,分别升高了39.16%~53.01%和106.48%~259.92%。种植植物样地土壤中PLFA种类明显增加,微生物群落也有所改变,3个植物样地土壤中总PFLAs含量和革兰氏阴性菌、放线菌、AM真菌、真核生物、真菌PFLA含量显著升高,分别升高21.53%~103.32%、4.96%~63.37%、82.91%~222.72%、50.00%~160.25%、32.05%~268.59%、19.39%~454.77%;真菌/细菌(F/B)PFLA含量也显著升高1.00~6.50倍,而革兰氏阳性菌PFLA含量和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)PFLA含量却显著下降,分别下降了48.06%~57.78%和59.77%~68.68%。此外,种植植物样地土壤微生物群落结构多样性也明显提高。研究表明,种植费菜和蒲公英可以降低滨海盐土土壤电导率,有利于土壤有机质的积累,同时其促进多种微生物的繁殖,可有效改善滨海盐土的微生态环境。 相似文献
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川东低山丘陵区农业旅游活动对土壤微生物群落结构的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《土壤通报》2017,(1):101-109
开展农业旅游对土壤生态环境影响的专题研究,可为休闲农业旅游区的合理开发和有效保护提供理论基础,为评估未来农业旅游活动对土壤生态的影响提供科学依据。本研究以重庆市铜梁区黄桷门奇彩梦园和北碚区金果园游步道两侧的土壤样区为研究对象,通过现场调查、采样以及磷脂脂肪酸谱图分析(PLFAs),系统研究并比较了土壤微生物受影响的距离、主要微生物群落组成及其受冲击程度。结果显示:微生物群落结构受冲击范围在4 m以内(P<0.05),微生物生物量在土壤中的分布随着离游径的距离变小有明显下降趋势;在受农业旅游冲击的范围内细菌,革兰氏阳性细菌,革兰氏阴性菌,真菌的生物量随着离游径的距离变小有明显下降趋势,放线菌在部分样区表现出该规律,原生动物无此规律;对所测PLFAs数据进行多样性和冲击指数分析后得出假单胞菌(16∶0),好氧细菌G+(19∶0 cyclo w8c,15∶0 iso)等受影响程度较大,节杆菌(17∶0),真菌(18∶3 w6c(6,9,12))等受影响程度较小,受冲击程度大小与该微生物在生物总量中所占的比重呈正相关。综上,通过对两园区微生物群落进行评价分析发现调查样区土壤生态系统的稳定性已受到冲击。 相似文献
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试验旨在探讨土层置换对连作再植幼苗生长及土壤微生物的影响,为老果园更新提供理论依据。以蒙阴、莱州和栖霞三地 25年生苹果园土壤、平邑甜茶幼苗和苹果嫁接苗为试验材料,设置定植沟原位回填(CK)和上下土层置换(SLR)2个处理,测定不同处理对幼苗生物量、蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、胞间 CO 2浓度、土壤微生物数量和土壤阳离子交换量的影响,并使用实时荧光定量技术检测土壤中主要有害真菌的数量变化。结果表明,与定植沟原位回填(CK)处理相比,上下土层置换后,显著促进了再植幼苗的生物量;蒙阴 9月数据结果表明,上层土置换到下层后(MSLRA),土壤真菌数量降低了 28.1%,土壤细菌数量增加了 38.1%;下层土置换到上层后(MSLRB),土壤真菌数量降低了 37.1%,土壤细菌数量增加了 31.3%,且土层置换处理后显著增加了三地果园各层土壤的细菌 /真菌值,降低了土壤中 4种有害镰孢菌的基因拷贝数,优化了土壤微生物群落结构;同时显著提高了植株叶片的蒸腾速率、净光合速率、胞间 CO 2浓度和土壤阳离子交换量。综上,土层置换措施可有效减轻老龄苹果园连作障碍。 相似文献
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长期施用化肥和有机肥显著改变了我国土壤肥力和农田生态系统的稳定性。微生物在土壤养分循环和肥力形成过程中扮演了重要角色,其数量、多样性及群落结构是评价土壤肥力和农田生态系统稳定性的重要指标。随着研究土壤微生物的方法和技术的成熟,当前关于如何选择微生物学参数以有效评价土壤肥力及健康状况、土壤微生物对不同施肥管理措施的响应机制及功能微生物如何调控土壤养分循环等问题已成为土壤生态学中的研究热点。本文梳理了基于我国长期定位施肥农田的土壤微生物学研究进展,综合分析了土壤微生物生物量和酶活性、细菌群落及近些年倍受关注的氨氧化菌群落三方面的研究进展及发展方向,其中综合分析了构成细菌群落的八大门类菌群对施肥的响应及其驱动因素,最后从不同角度提出了微生物在土壤学及农业生产中的研究和应用方向。 相似文献
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碱性肥料对土壤微生物多样性及香蕉枯萎病发生的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
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为了解林下参的生长对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定了5,10,15,20,25年生林下参根区土壤的微生物量的活性部分及群落结构的变化情况。结果表明:林下参根区土壤微生物群落均以i15:0,a15:0,18:1ω9t,16:0,16:1ω9c,18:1ω9c,br17:0,18:2ω6,i16:0,16:1ω9t的微生物为优势种群;林下参生长根区土壤微生物总量、细菌生物量、真菌生物量及放线菌生物量与对照相比均有提高,且15a以后提高的幅度更加明显;在菌群结构变化上,与对照相比20a及25a放线菌占有总生物量的比率有所提高,真菌占有比率有所下降。15年后的林下参土壤微生物结构朝着有利于人参生长的微环境方向发展,野山参在深山密林中健康生长几十年而不死亡可能与其土壤微生物群落结构有直接关系。 相似文献
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秸秆还田对黑土亚表层微生物群落结构的影响特征及原因分析 总被引：7，自引：3，他引：4
为明确切碎秸秆与秸秆颗粒对黑土亚表层土壤微生物群落结构的影响效应,从而评价不同秸秆还田方式对亚表层的培肥效果,该研究于2016-2018年在东北黑土区进行一次性玉米秸秆深埋还田试验,设置切碎秸秆低量(QS1)、切碎秸秆高量(QS5)、秸秆颗粒低量(KL1)与秸秆颗粒高量(KL5)4种秸秆还田处理,并与秸秆不还田(CK)进行对比,于每年玉米收获季对土壤理化指标及微生物菌群结构进行监测。结果表明,1)秸秆还田第1年,切碎秸秆处理显著提高土壤总磷脂脂肪酸含量及真菌摩尔百分数,其高量处理较CK最高增加71.0%和120.5%,而秸秆颗粒处理对细菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的摩尔百分数增幅更显著,其高量处理最高增加41.6%、29.7%和26.3%;还田第2年高量处理显著提高各菌群磷脂脂肪酸含量,且切碎高量处理的真菌摩尔百分数含量显著高于颗粒高量处理21.0%;还田第3年仅高量处理下的菌群结构有显著分异。2)还田初期切碎秸秆处理显著提高真菌:细菌比值,而低量还田则对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌比有提高,随还田时间的增加,高量还田比值提高更显著,利于长期维持生态系统稳定性。3)秸秆高量还田可显著改变土壤理化因子水平,这是导致微生物群落结构分异的重要原因,其显著影响因子随还田年限而更替:第1年,土壤容重、酸碱度、全氮和碳氮比为显著(P<0.05)影响因素;第2年,土壤含水量、有机碳、碳氮比和土壤容重为极显著影响因素(P<0.01);第3年仅有机碳为显著因素(P<0.05)。切碎秸秆高量还田处理微生物群落结构分布与CK区分最为明显,对土壤真菌群落的调控能力更强,更适宜于东北黑土亚表层肥力的提升。 相似文献
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以亚热带地区细柄阿丁枫(Altingia gracilipes)天然林为研究对象,开展2年(2010—2011年)的原位模拟大气氮沉降试验,设置3个氮水平(以氮(N)含量计算):对照(CK,0 kg·hm-2·a-1)、低氮(LN,50 kg·hm-2·a-1)、高氮(HN,100 kg·hm-2·a-1)。采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术探讨常绿阔叶天然林土壤微生物群落结构对氮沉降的响应。结果表明,天然林土壤微生物以细菌为优势类群,占微生物总PLFA含量的78.3%。夏季土壤微生物群落结构与其他季节发生显著差异;LN仅显著改变夏季土壤微生物群落结构;HN导致春季和冬季土壤微生物群落结构发生显著分异,且在不同季节对土壤微生物变化类群的影响不同。此外,氮沉降未使真菌与细菌比(F:B)和革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比(G+:G-)发生显著改变,而使不同结构的环丙烷脂肪酸或异构脂肪酸等特殊脂肪酸比值发生改变,这表明短期氮沉降虽然改变了土壤微生物的群落结构,但并未影响微生物对环境变化的响应力,微生物可能通过改变特殊脂肪酸含量应对短期氮沉降,不同季节的应对策略有一定差异。因此,在探讨氮沉降对亚热带地区森林生态系统土壤微生物群落结构的影响时有必要考虑季节因素。 相似文献