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微生物群落组成变化是研究和预测陆地生态系统对全球变化响应的重要工具.通过监测模拟气候变化的施氮增雨试验条件下土壤微生物群落的改变,预测我国北方半干旱草地生态系统在未来对全球变化的响应.为了更好地衡量微生物群落的响应,进行了连续3年的气候模拟试验,利用磷脂脂肪酸(PLFA)图谱分析法追踪微生物群落结构变化.结果显示,增雨对微生物群落中的革兰氏阳性菌(GP)、革兰氏阴性菌(GN)以及总细菌和总真菌的PLFA含量没有显著影响,但对真菌/细菌比(F/B)和革兰氏阴性菌/阳性菌之比(GN/GP)有显著影响,并显著降低了总PLFA含量.施氮显著降低了微生物群落中的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及总细菌和总真菌的PLFA含量,并显著降低了微生物群落的总PLFA含量.施氮和增雨两个环境变化因子对总PLFA、GN/GP、以及真菌对细菌之比(F/B)有显著的交互影响.在半干旱草原地区,施氮和增雨对微生物群落结构存在交互影响.这预示着未来降雨量增加和氮沉降条件下,我国北方草地生态系统中,微生物群落结构变化将导致微生物群落生态功能改变,从而引发整个生态系统的响应. 相似文献
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《福建农业学报》2015,(12)
以不同菌肥处理下的太子参根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板技术和磷脂脂肪酸(PLFA)技术对根际土壤微生物群落结构和功能多样性进行研究。BIOLOG结果表明,在不同菌肥处理下,正茬土壤的微生物对各种不同碳源的利用程度均最高。与重茬和解淀粉处理(处理3,单一拮抗菌)相比较,复合菌肥1(处理1)和复合菌肥2(处理2)处理下的土壤微生物对6种碳源的利用程度显著降低。进一步利用磷脂脂肪酸法(PLFA)对微生物群落结构进行分析发现,一共有17种不同的PLFAs生物标记,指示着不同类群的微生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生生物等。5种主要微生物类群其PLFA含量在所有土壤样品中都呈现相同的变化趋势:革兰氏阳性菌(G+)真菌革兰氏阴性菌(G-)放线菌细菌。正茬土壤的微生物PLFA总量、细菌、真菌、放线菌、G+和G-含量显著高于其他几个处理。重茬和解淀粉处理的PLFA总量、细菌、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)和真菌含量都明显高于复合菌肥1和复合菌肥2土壤,这与BIOLOG变化趋势类似。同时,重茬和解淀粉处理的cy/pre比例增加,说明土壤微生物群落受到了一定程度的代谢胁迫或生理应激压力。综上,可见太子参连作及菌肥处理对根际微生物群落结构与功能多样性有显著影响,推测微生态结构失衡是导致太子参连作障碍形成的根本原因。 相似文献
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【目的】研究外来种入侵对地下土壤微生物的影响,从植物与地下微生物互作的角度探索外来种的入侵机制。【方法】通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析法和比色法,研究红毛草(Rhynchelytrum repens)不同入侵程度(未入侵、轻度入侵和中度入侵)对根际土壤理化性质、微生物群落结构、特殊功能微生物及其多样性水平的影响。【结果】供试土样中共检测到33种PLFA生物标记,其中细菌24种、放线菌4种、真菌4种、原生动物1种。随红毛草入侵程度增加,土壤碱解氮、全氮含量显著增加,含水量显著减少,速效磷、速效钾含量和pH无显著变化;根际土壤中细菌、真菌、原生动物以及PLFA标记物总含量均呈现逐渐增加的趋势;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌含量比值逐渐减小;功能微生物含量逐渐增加,与未入侵地相比,红毛草重度入侵地根际土壤中的丛枝菌根真菌含量增加了42.46%,伯克霍尔德菌含量增加了22.32%,嗜热解氢杆菌增加了13.08%。红毛草入侵对根际土壤中微生物多样性水平有一定影响,Shannon-Wiener多样性和丰富度指数随入侵程度增加呈现升高的趋势,Pielou均匀度指数降低,Simpson优势度指数无显著变化。土壤中细菌含量与土壤全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关;真菌含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关。【结论】红毛草的入侵改变了根际土壤微生物的群落结构和土壤理化性质。随入侵的加剧,土壤全氮和碱解氮含量增加,细菌、真菌和原生动物含量以及一些特殊功能性微生物含量增多,土壤微生物群落多样性指数和丰富度指数增大。 相似文献
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应用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,研究有机质的添加对受到不同程度铅污染的土壤中微生物群落的结构和多样性的影响,探讨土壤有机质含量与铅污染土壤稳定性的相关关系。结果表明:在受到重金属铅污染的土壤微生物群落中细菌占主导地位;土壤铅污染越严重、有机质含量越低,土壤微生物的多样性越低,反之多样性越高;革兰氏阴性菌和真菌与有机质含量和土壤稳定性呈显著正相关关系(P0.01)。可通过提高铅污染土壤中有机质含量来增强土壤的生态功能稳定性。 相似文献
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利用PLFA方法研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响 总被引：15，自引：4，他引：11
目的研究不同土地利用方式对潮棕壤微生物群落结构的影响。方法以中国科学院沈阳生态实验站的长期定位试验为平台,利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究农田、裸地、割草和休闲4种土地利用方式对微生物群落结构的影响,其中农田土地利用方式又包括对照处理(CK)、循环猪圈肥处理(M)、化肥处理(NPK)和化肥+循环猪圈肥处理(NPK+M)。结果细菌脂肪酸和真菌脂肪酸与总PLFA变化规律相似,均为休闲和割草处理最高,农田居中,裸地最低;农田各处理间PLFA含量差异较小,其中M处理最高,其次为CK和NPK+M处理,NPK处理最低;自然撂荒和有机肥的施用有利于微生物的生长,而施用化肥则降低了微生物PLFA量;自然生态系统中土壤具有较高的G+PLFA/G-PLFA比值(革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的PLFA比值),而耕作和施用化肥则降低了这个比值;休闲和割草处理具有较低的细菌与真菌的PLFA比值,农田生态系统和裸地细菌PLFA/真菌PLFA比值则较高;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析表明,土壤微生物量与土壤有机质和全氮显著相关。结论长期土地利用方式的不同明显导致了土壤微生物量和群落结构的差异。 相似文献
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基于磷脂脂肪酸生物标记法的松茸生长土壤微生物测定 总被引：1，自引：0，他引：1
为探明松茸生长土壤微生物群落的变化特征及其开发利用提供理论依据,运用磷脂脂肪酸生物标记法（PLFA）分析了黑龙江省松茸生长地246 m（山下部）、397 m（山中部）、531 m（山上部）和659 m（山顶部）不同海拔土壤的微生物群落结构特征。结果表明：革兰氏阴性菌和真菌表现为山中部＞山上部＞山顶部＞山下部,且差异显著（P ＜0．05）;革兰氏阳性菌、真菌／细菌比值和磷脂脂肪酸总量表现为山中部＞山上部＞山顶部＞山下部,但山中部与山上部差异不显著（P ＞0．05）;放线菌表现为山上部＞山中部＞山顶部＞山下部,且差异显著（P ＜0．05）;革兰氏阳性菌／革兰氏阴性菌比值表现为山顶部＞山下部＞山上部＞山中部,但山中部和山上部间差异不显著。土壤微生物多样性指数为山中部＞山上部＞山顶部＞山下部。经主成分分析,不同海拔高度土壤微生物群落结构间存在显著差异。 相似文献
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耕作方式和秸秆还田对稻田表层土壤微生物群落的短期影响 总被引：15，自引：2，他引：13
土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分,对农艺措施响应敏感,为此采用磷脂脂肪酸(PLFA)法研究短期耕作和小麦秸秆还田对稻田表层土壤(0～5cm)微生物群落结构和多样性的影响。2011年在湖北省均川镇,设置了免耕(NT)和翻耕(PT)两种耕作方式以及6000kg·hm-2(SR3)、4000kg·hm-2(SR2)、2000kg·hm-2(SR1)、0kg·hm-2(SR0)四种还田量试验。为期两年的试验结果表明,试验田土壤共检测出了21种不同的磷脂脂肪酸类型,以iC15:0、C16:0、10Me17:0、Cyc19:0为主,分别占总磷脂脂肪酸的9.6%～11.6%、16.1%～19.0%、8.7%～13.0%和7.6%～9.8%,各处理土壤总磷脂脂肪酸含量在25.35～43.06nmol·g-1波动;免耕显著提高了表层土壤革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌,显著降低真菌和革兰氏阴性菌的生物量以及真菌/细菌、单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸和Shannon-Winner指数;秸秆还田显著提高了细菌、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生物量以及真菌/细菌、Shannon-Winner指数、Simpson指数和Margalf丰度指数。因此,秸秆还田提高了表层土壤微生物生物量和微生物多样性,短期免耕主要影响微生物群落结构。 相似文献
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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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利用群落水平生理活性(CLPPs)和磷脂脂肪酸(PLFAs)方法,研究人工苜蓿、谷子、青贮玉米、原始群落等土地利用方式对宁夏中部干旱区荒漠草原土壤微生物群落结构与功能的影响。结果表明:不同土地利用方式显著改变革兰氏阳性菌(18∶1n9c)、腐生真菌(18∶2n6t)的生物量。青贮玉米、苜蓿利用方式下,土壤细菌、真菌的微生物生物量分别比谷子利用方式高0.79~1.41倍、0.84~0.94倍;革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)的生物量比谷子利用方式高0.33~1.00倍、1.05~1.64倍,革兰氏阴性菌(G-)的生物量增加幅度显著高于革兰氏阳性菌(G+)。和典型植被群落相比,玉米、谷子利用方式真菌在微生物群落中所占比例分别提高了16.87%、32.51%,土地利用方式会改变土壤真菌所占比例,加速了土壤向"真菌型"转化的速度。苜蓿、青贮玉米利用方式提升了以碳水化合物、芳香化合物、氨基酸类化合物为碳源的微生物类群代谢功能多样性,以羧酸类化合物为碳源的微生物类群受土地利用方式影响较小;然而,谷子利用方式下微生物群落对芳香类化合物利用能力明显较强,以羧酸类和氨基酸类化合物为碳源的微生物类群明显受到抑制。土壤微生物群落结构、功能多样性受土地利用方式影响出现差异;RDA分析表明以碳水化合物、芳香类化合物、氨基酸类化合物为碳源的微生物类群和土壤碱解氮正相关,以多聚化合物为碳源的微生物类群和土壤全磷质量分数呈正相关。革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌的变化显著受到土壤全磷质量分数的影响。不同土地利用方式下土壤碱解氮、全磷质量分数会对土壤微生物结构与功能产生影响,土壤微生物群落结构、功能多样性的变化是土壤因子与微生物相互作用的结果。 相似文献
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黄土高原不同类型人工林对土壤肥力的影响 总被引：8，自引：0，他引：8
选择黄土高原地区典型人工林为研究对象,以土壤有机质和阳离子交换量(CEC)等理化特性为评价指标,研究了不同人工林对林地土壤肥力的影响。结果表明,成龄油松和刺槐林对土壤的培肥效应超过其幼龄林;成龄油松林和刺槐林土壤几乎无石灰反应;在树龄相同的条件下刺槐林对土壤培肥效应优于油松林。 相似文献
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晋西黄土区不同森林群落类型植物多样性研究 总被引：3，自引：1，他引：2
为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林＞人工油松林＞天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层＞灌木层,人工林＞天然林。人工刺槐林林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数小于人工油松林,而Simpson指数和Pielou指数大于人工油松林;3)与2006年相比,2012年研究区内植被种类增加,人工林内植物种的增加要比天然次生林内明显;4)3种森林群落类型林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与土壤化学性质的关联大小为土壤养分＞有机质＞pH值。 相似文献
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晋西黄土区退耕年限对土壤物理性质的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
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晋西黄土区油松和刺槐人工林土壤养分及其化学计量比对林分密度的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
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【目的】研究晋西黄土丘陵区油松、杨树和刺槐3种典型人工林枯落物的持水特性。【方法】采集研究区油松、杨树和刺槐人工林不同层次枯落物,测定其蓄积量、最大持水量、吸水速率、最大吸湿比、有效拦蓄量等持水特性参数。【结果】3个树种人工林地中枯落物的蓄积量依次为油松林(13.72 t/hm2)＞杨树林(13.42 t/hm2)＞刺槐林(6.88 t/hm2),枯落物的最大持水量依次为杨树林(18.83 t/hm2)＞油松林(14.24 t/hm2)＞刺槐林(11.44 t/hm2),枯落物的最大吸湿比依次为刺槐林(2.85)＞杨树林(2.75)＞油松林(2.17),枯落物的有效拦蓄量依次为杨树林(27.23 t/hm2)＞油松林(22.02 t/hm2)＞刺槐林(15.80 t/hm2)。3种人工林枯落物的吸水过程均表现为在浸水0～3 h持水量不断增大、吸水速率由最大不断下降,到4～12 h变化趋于平缓,到24 h变化基本达到动态平衡。建立了3种林枯落物持水量与浸水时间及吸水速率与浸水时间之间的关系式。【结论】杨树林枯落物的持水能力比油松林和刺槐林强,对土壤的水源涵养作用更明显。 相似文献
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寒温带兴安落叶松林不同林型土壤微生物群落特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究不同林型兴安落叶松林土壤微生物生物量和群落结构特征,探讨土壤微生物生物量、群落结构的分布规律以及影响因子,选择了4个典型兴安落叶松林,即藓类兴安落叶松林、杜香兴安落叶松林、草类兴安落叶松林和杜鹃兴安落叶松林,采用磷脂脂肪酸生物标记法分析4个林型的土壤微生物量和群落组成。结果表明:4个林型中共检测出10种类型51种不完全分布的磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记,微生物量由多到少的排序为细菌、真菌、放线菌。4个林型中微生物总生物量、细菌生物量是藓类兴安落叶松林最高,草类兴安落叶松林最低;真菌生物量为杜香兴安落叶松林最高,草类兴安落叶松林最低;放线菌生物量为杜鹃兴安落叶松林最高,草类兴安落叶松林最低。冗余分析显示,土壤含水率对细菌影响最大,全钾、速效钾质量分数对真菌影响最大,土壤有机碳和碱解氮质量分数对放线菌影响最大。从而表明,寒温带兴安落叶松林不同林型的土壤微生物生物量和群落存在差异,土壤微生物群落与土壤性质之间具有相关性。 相似文献
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通过研究辽宁省海州露天矿排土场恢复措施对土壤微生物数量特征的影响,分析了土壤微生物的数量分布、组成及主要生理类群的数量特征。结果表明:微生物总量为人工林地天然草地工程复垦地荒裸地,3种林地中,榆树林地高于刺槐和紫穗槐林地;在微生物组成中,真菌数量最低,不足微生物总量的1%,细菌和放线菌所占的比例相当;在0~10 cm土层,三种林地为放线菌占优势,其它恢复措施地为细菌占优势,随着土壤深度的加深放线菌比例略有提高;荒裸地的生理类群数量显著低于修复地(P0.05),氨化细菌在0~10 cm土层为紫穗槐林地最高,在10~20 cm土层为刺槐林地最高,好气性自生固氮菌数量为刺槐林地最高,好气性纤维素分解菌为天然草地中最高;各类微生物的垂直分布表现为0~10 cm高于10~20 cm。修复地能明显提高排土场土壤微生物数量和主要生理类群的数量,在各修复地中具体表现为人工林地天然草地工程复垦地。 相似文献
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采用磷脂脂肪酸（ PLFA）方法,研究了施氮肥对东北帽儿山地区云杉人工林的土壤微生物生物量和群落结构的影响。结果表明：与对照相比,施肥使土壤微生物总生物量在表层（0～10 cm）和亚表层（＞10～20 cm）分别下降了28．5％和11．5％。施肥也使细菌、真菌、革兰氏阳性菌生物量比对照显著降低,但是革兰氏阴性菌比对照组显著增加,而对放线菌无显著影响。施肥导致土壤部分理化因子也发生了显著改变,特别是施肥处理下硝态氮质量分数在表层和亚表层分别提高了10倍和6倍,而pH值在表层和亚表层显著下降。因此,施氮肥可以显著改变云杉人工林土壤的理化性质,导致土壤微生物生物量下降和土壤微生物群落结构的改变。 相似文献
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以江苏东台沿海地区杨树人工林地为研究对象,建立野外模拟氮沉降试验样地,试验设置5个氮处理水平,分别为对照（0 kg· hm－2· a－1）、低氮（50 kg· hm－2· a－1）、中氮（100 kg· hm－2· a－1）、高氮（150 kg· hm－2· a－1）和超高氮（300 kg · hm－2· a－1）。于2012年5月开始在生长季（5—10月）每月进行施氮处理,2013年8月和10月运用磷脂脂肪酸法分别分析了土壤微生物群落的变化特征。结果表明,施氮处理近2 a后,两个月份中的土壤微生物磷脂脂肪酸总量均显著下降,细菌、真菌中磷脂脂肪酸的量出现了不同程度的下降,真菌与细菌中磷脂脂肪酸的量之比没有显著变化。磷脂脂肪酸组成的主成分分析显示,除低氮处理样地外,其他水平施氮样地均使微生物群落结构显著变化,且超高氮处理样地变化格局具有季节差异性。 相似文献