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集约化种植柑橘土壤细菌群落多样性与生态系统多功能性的耦合机制研究
1
作者 胡漫 曾全超 +1 位作者 周全 周连昊 《土壤学报》 北大核心 2025年第4期1197-1209,共13页
高度无序、单一种植导致土地退化,但高强度集约化柑橘种植对土壤微生物群落和多种土壤功能的影响仍不清楚。以不同柑橘种植年限土壤为研究对象,利用高通量测序研究了集约化强度对土壤微生物群落的影响,探究了土壤碳氮磷循环相关的多功... 高度无序、单一种植导致土地退化,但高强度集约化柑橘种植对土壤微生物群落和多种土壤功能的影响仍不清楚。以不同柑橘种植年限土壤为研究对象,利用高通量测序研究了集约化强度对土壤微生物群落的影响,探究了土壤碳氮磷循环相关的多功能性与微生物多样性、共现网络的耦合机制。结果表明,随着柑橘种植年限的增加,土壤细菌多样性显著下降,香农指数从5 a的7.05下降至30 a的5.79,物种数也从2110下降至1153。相比于种植5 a的柑橘土壤,种植30 a的柑橘土壤微生物的网络复杂性更低,微生物类群更少,微生物类群之间的关联性也较低。长时间的柑橘种植导致土壤酸化和养分富集,直接影响细菌群落多样性,改变细菌群落结构和物种组成,导致土壤细菌生活史策略从寡营养型(K-策略)转变为富营养型(r-策略),增加了富营养型细菌群落(放线菌、变形菌)的相对丰度,降低了寡营养细菌群落(酸杆菌门)的相对丰度。微生物共现网络节点数与碳循环多功能性指数(CMF)呈负相关,与氮循环多功能性指数(NMF)、磷循环多功能性指数(PMF)均呈显著正相关,边数与CMF呈负相关,与NMF呈显著正相关,与PMF相关性不显著。总之,养分富集会减少土壤细菌多样性,并削弱地下微生物多样性与生态系统功能之间的关系,上述结果表明长时间的柑橘种植对土壤微生物多样性和多种生态功能具有显著的负效应,为养分富集影响土壤细菌群落和生态系统多功能性的耦合机制提供了新的见解。 展开更多
关键词 集约化种植 柑橘种植年限 土壤生态系统多功能性 土壤细菌群落多样性 微生物共现网络
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南亚热带乡土阔叶林与马尾松林土壤细菌群落多样性和结构 被引量：2
2
作者 滕金倩 肖指柔 +6 位作者 明安刚 朱豪 席守鸿 何江 朱茂锋 陶怡 覃林 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期58-68,共11页
[目的]探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。[方法]以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象,将收集于2017年2月各林分土壤表层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)和底层(40~60 cm... [目的]探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。[方法]以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象,将收集于2017年2月各林分土壤表层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)和底层(40~60 cm)的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序,基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。[结果]表明:(1)马尾松林改造成米老排林和火力楠林后,显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性,这主要由土壤含水量(SWC)所致。(2)红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后,表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化,而在中层只有红锥林有显著改变,受限于土壤SWC、总磷(TP)、总氮(TN)和碳氮比(C/N)。(3)马尾松林改建为乡土阔叶林后,不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集,环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。(4)在土壤表层和中层,马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林,表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。[结论]综上,考虑土壤细菌群落分类和系统发育多样性及转换率,该地将马尾松林改建成米老排林或火力楠林后的土壤细菌群落稳定性高于改建成红锥林后的土壤细菌群落稳定性。 展开更多
关键词 针叶林 乡土阔叶林 土壤细菌群落多样性 系统发育结构 群落构建
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玉-鹅种养模式下土壤养分及土壤细菌群落功能多样性研究 被引量：3
3
作者 刘爽 王艳宇 +3 位作者 杨焕民 王鹏 殷奎德 张兴梅 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-9,共9页
以玉-鹅种养7 a的玉米田为试验地,以常规玉米种植田为对照,采用田间对比试验的方法,通过分析土壤养分含量、土壤酶活性及Biolog-Eco平板的动态变化,分析玉-鹅种养模式对土壤养分及土壤细菌特征的影响。结果表明,在玉米生长的抽雄期、乳... 以玉-鹅种养7 a的玉米田为试验地,以常规玉米种植田为对照,采用田间对比试验的方法,通过分析土壤养分含量、土壤酶活性及Biolog-Eco平板的动态变化,分析玉-鹅种养模式对土壤养分及土壤细菌特征的影响。结果表明,在玉米生长的抽雄期、乳熟期、成熟期,玉-鹅种养模式下土壤养分含量相比常规玉米种植模式均有不同程度的增加,其中土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮等养分含量最大分别提高了39.34%、368.78%、92.19%、66.03%,而pH值最大降低了5.75%。玉-鹅种养模式下土壤碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶等酶活性显著高于常规玉米种植模式,最大值分别达到了56.82、117.42、8973.49、5.28 mg·kg^(-1)·h^(-1)和2201.47 mL·kg^(-1)·h^(-1),且随着温度升高而增大。玉-鹅种养模式可以提高土壤细菌代谢能力,在玉米乳熟期其AWCD值最高达到1.44,其Pielou均匀度指数及Shannon-wiener指数在玉米成熟期分别比CK高出4.95%和6.04%,玉-鹅种养模式下土壤细菌对氨基酸类、多聚物类、胺类、碳水化合物类、羧酸类(除成熟期)及酚酸类等碳源利用率均显著高于常规模式,且随生育期变化而不同,其AWCD值峰值分别达到了1.60、1.51、1.47、1.47、1.39和1.09;由RDA分析可知,玉-鹅种养模式下土壤细菌对上述六大类碳源利用率与土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等养分呈正相关,与pH值呈负相关,表明玉-鹅种养模式下土壤细菌利用底物能力更强,进而促进养分循环,有效降低土壤的pH值。 展开更多
关键词 玉-鹅种养模式 土壤养分 土壤酶活性 土壤细菌群落功能多样性
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长期施肥对旱作区农田土壤细菌群落组成和多样性的影响 被引量：6
4
作者 胡媛媛 屈洁 马琨 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期138-148,共11页
为阐明长期有机、无机施肥对旱作区土壤细菌群落组成及多样性的影响机制,以农田土壤生态系统为研究对象,采用单因素随机区组设计,利用长期定位试验(11年)和高通量测序的方法,研究了不施肥(对照,T0)、单施化肥(T1)、化肥配施羊粪有机肥(... 为阐明长期有机、无机施肥对旱作区土壤细菌群落组成及多样性的影响机制,以农田土壤生态系统为研究对象,采用单因素随机区组设计,利用长期定位试验(11年)和高通量测序的方法,研究了不施肥(对照,T0)、单施化肥(T1)、化肥配施羊粪有机肥(T2)和化肥配施生物有机肥(T3)对土壤的影响,分析了处理间土壤细菌群落组成及多样性的差异,探究了驱动土壤细菌群落组成及多样性变化的主要土壤环境因子。结果表明:与T0相比,羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配施能显著提高土壤全氮、全磷、有机质、碱解氮、有效磷和铵态氮的含量,其中T2处理效果最显著(P<0.05)。各施肥处理下土壤放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)细菌为优势菌门;羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配施处理降低了土壤放线菌门的相对丰度,增加了绿弯菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度,T2处理与T0处理间有显著差异(P<0.05)。与T1处理相比,羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配合施用使土壤硝化螺旋菌门的相对丰度显著降低。类诺卡氏菌属(Nocardioides)、KD4-96和Subgroup_6为土壤细菌群落的优势菌属。T2处理较T3处理更显著地降低了土壤类诺卡氏菌属(41.15%)、芽球菌属(41.67%)和红杆菌属(27.45%)的相对丰度。与T0处理相比,T2处理更显著增加了细菌群落物种数、群落辛普森指数、香农指数和Chao1指数(P<0.05)。冗余分析表明,土壤有机质(P=0.001)、pH(P=0.003)是驱动土壤细菌群落组成及多样性变化的主要因素。土壤pH以及有机质含量高低对驱动旱作区土壤细菌群落组成以及土壤细菌多样性变化均产生直接效应。因此,化肥与羊粪有机肥相结合的长期施肥管理是优化旱作区区域农田养分管理、提升土壤肥力的有效途径。 展开更多
关键词 长期施肥 土壤有机质 pH 土壤细菌群落和多样性 旱作区
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沼液替代化学氮肥对滨海稻田土壤有机氮和细菌群落的影响 被引量：12
5
作者 李瑞 张巡 +3 位作者 杨阳 汤逸帆 申建华 韩建刚 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1364-1375,共12页
【目的】明确沼液替代化肥对稻田土壤有机氮(SON)矿化的影响及其与土壤微生物群落变化的关系。【方法】田间试验于2017年在江苏滨海稻田上进行,在总氮投入量225 kg/hm^(2)的前提下,设置4个沼液替代化肥氮比例:0%、33%、66%、100%(即,BS0... 【目的】明确沼液替代化肥对稻田土壤有机氮(SON)矿化的影响及其与土壤微生物群落变化的关系。【方法】田间试验于2017年在江苏滨海稻田上进行,在总氮投入量225 kg/hm^(2)的前提下,设置4个沼液替代化肥氮比例:0%、33%、66%、100%(即,BS0、BS33、BS66、BS100处理)。试验连续进行3年后(2019年),取土测定了有机氮的矿化特征,分析有机氮中酸解氮、非酸解氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解未知态氮的含量及细菌组成结构。【结果】与BS0处理相比,BS66处理的土壤氮矿化势(N_(0))增幅最大,达39.7%。氨基酸态氮和非酸解氮含量沼液施用处理有显著升高(P<0.05),BS66处理的氨基酸态氮较BS0增加了39.2%,BS100处理的非酸解氮含量增加了73.9%。沼液替代化肥提高了土壤Chloroflexi(绿弯菌门)与Actinobacteria(放线菌门)的相对丰度,显著降低了Nitrospirae(硝化螺旋菌门)的相对丰度(P<0.05)。不同细菌属对沼液替代化肥水平的响应差异较大,随着沼液替代化肥比例的上升Subgroup_6_unclassified的相对丰度增加;而Subgroup_17_unclassified的相对丰度则呈下降趋势;KD4-96_unclassified的相对丰度在BS33处理下降低而在BS66处理及BS100处理下升高;沼液替代化肥模式下新增了相对丰度≥1%的细菌属Subgroup_7_unclassified。冗余分析结果显示,土壤N_(0)与Thermodesulfovibrionia_unclassified呈极显著负相关(P<0.01),非酸解氮与Subgroup_6_unclassified呈显著正相关(P<0.05),而与Betaproteobacteria_unclassified呈显著负相关(P<0.05),氨基酸态氮与Proteobacteria_unclassified、氨基糖态氮与KD4-96_unclassified呈显著正相关(P<0.05),酸解未知态氮和Desulfarculaceae_unclassified呈显著负相关(P<0.05)。【结论】沼液替代化肥改变了土壤微生物群落结构,增加了土壤氮库容量,显著提高了土壤氮矿化势,增强了土壤供氮能力。 展开更多
关键词 沼液 有机氮矿化 土壤有机氮组分 土壤细菌群落多样性
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江淮地区不同品种光敏型高丹草对土壤微生态环境的影响 被引量：3
6
作者 李争艳 徐智明 +1 位作者 师尚礼 贺春贵 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期326-335,共10页
为了研究江淮地区不同品种光敏型高丹草(Sorghum-sudangrass hybrid)对土壤微生态环境的影响,本研究选取海牛Monster(HN)、帕卡Pa Kahuna(PK)、大卡Big Kahuna(DK)和高丹草BJ0603(GDC)4个品种,利用传统法测定不同土层土壤理化性质、使... 为了研究江淮地区不同品种光敏型高丹草(Sorghum-sudangrass hybrid)对土壤微生态环境的影响,本研究选取海牛Monster(HN)、帕卡Pa Kahuna(PK)、大卡Big Kahuna(DK)和高丹草BJ0603(GDC)4个品种,利用传统法测定不同土层土壤理化性质、使用试剂盒测定根际土壤酶活性,通过高通量测序法对根际土壤细菌群落多样性进行了分析。结果表明:各品种根部土壤理化性质、酶活性及微生物多样性具有显著的品种差异;PK根际土壤细菌多样性显著高于其他3个品种;根际土壤细菌群落多样性变化与土壤总氮(Total nitrogen,TN)及有机质(Organic matter,OM)含量变化关系较大。综上,不同品种土壤微生态环境差异显著,因此,根据不同品种特性制定引种及管理方案可以在提高产量和品质的基础上改良土壤,提高土地生产力。 展开更多
关键词 光敏型高丹草 江淮地区 土壤酶活性 土壤细菌群落多样性 IlluminaMiseq高通量测序
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