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长期秸秆还田对土壤细菌群落功能性和复杂性的影响
1
作者 石兰英 李沐奚 +4 位作者 何朋 隋跃宇 郝翔翔 张志明 李禄军 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2026年第3期475-484,共10页
长期秸秆还田是提升土壤肥力、维系粮食高产稳产的重要农艺措施。本研究基于28年定位试验,设置不施肥(NF)、施用化肥(CF)、化肥+秸秆还田(CFS)共3个处理,研究长期秸秆还田对微生物群落功能性、潜在相互作用的影响及其对粮食产量的贡献... 长期秸秆还田是提升土壤肥力、维系粮食高产稳产的重要农艺措施。本研究基于28年定位试验,设置不施肥(NF)、施用化肥(CF)、化肥+秸秆还田(CFS)共3个处理,研究长期秸秆还田对微生物群落功能性、潜在相互作用的影响及其对粮食产量的贡献。结果表明:与NF处理相比,CF与CFS处理均显著提升了玉米产量,增幅达58.72%~217.52%,但两处理间产量无显著差异;在土壤质量改良方面,CF与CFS均提高了土壤有机碳及养分含量,且CFS处理的提升效应更突出,尤其是可有效缓解单施化肥导致的土壤酸化现象。功能注释结果显示,施肥显著改变微生物群落水平功能组成,其中CFS处理下微生物群落功能冗余度最高,化能异养、木质素降解及纤维素分解类群的相对丰度均高于其他处理。共现网络分析进一步揭示,长期秸秆还田重塑了微生物互作关系,CFS处理的网络复杂度最高,这种复杂性的提升主要源于变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)类群的富集,以及养分循环相关功能模块的增强。随机森林模型与结构方程模型的联合分析表明,相较于微生物群落组成、功能基因组成及土壤理化属性,微生物群落网络复杂性是驱动作物产量变异的核心因子。综上所述,长期秸秆还田通过增加土壤养分库容、促进功能微生物类群发展及构建复杂的微生物互作网络,增强了农田生态系统的稳定性和韧性,是实现土壤健康提升与作物生产力可持续发展的重要途径。本研究揭示了微生物群落网络复杂度在维系作物稳产中的关键作用,为优化集约化农田土壤管理措施、保障粮食安全与农业环境可持续性提供了新的理论依据与机制框架。 展开更多
关键词 秸秆还田 土壤微生物 群落复杂性 微生物功能 玉米产量
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作物根区土壤水体中氮的迁移转化模拟研究进展
2
作者 代朝猛 杨少林 +2 位作者 李质 张宏程 李思 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期413-422,共10页
氮素作为作物生长的重要营养元素,其过量施用导致的土壤‒地下水污染制约着农业系统的可持续发展。先阐述了作物根区土壤水体中氮素的迁移转化过程,而后论述了其在土壤地下水中运移的数值模拟理论,重点探讨了土壤水体中氮素迁移转化模拟... 氮素作为作物生长的重要营养元素,其过量施用导致的土壤‒地下水污染制约着农业系统的可持续发展。先阐述了作物根区土壤水体中氮素的迁移转化过程,而后论述了其在土壤地下水中运移的数值模拟理论,重点探讨了土壤水体中氮素迁移转化模拟研究的进展及其不足;基于研究现状,对作物根区土壤水氮动态模拟研究的发展趋势进行了探讨,包括多过程交互机理的定量研究、数据信息的准确获取和先进模拟方法的集成三个方面;最后对作物根区土壤水体中氮的迁移转化模拟后续研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 作物根区 氮素 迁移转化 数值模拟
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保护性耕作下秸秆还田对三江平原土壤细菌群落结构与功能的影响
3
作者 蔡丽君 张敬涛 +6 位作者 于文 宋振伟 郭震华 刘婧琦 杨旭 张娜 盖志佳 《应用生态学报》 北大核心 2026年第1期115-124,共10页
针对东北三江平原玉米连作下不合理耕作导致的土壤质量下降等问题,开展保护性耕作和秸秆还田方式定位试验(始于2019年),设翻耕秸秆还田(PT)、旋耕秸秆还田(RT)、条带耕作秸秆还田(ST)、免耕秸秆覆盖还田(NT)4个处理,以常规旋耕秸秆不还... 针对东北三江平原玉米连作下不合理耕作导致的土壤质量下降等问题,开展保护性耕作和秸秆还田方式定位试验(始于2019年),设翻耕秸秆还田(PT)、旋耕秸秆还田(RT)、条带耕作秸秆还田(ST)、免耕秸秆覆盖还田(NT)4个处理,以常规旋耕秸秆不还田(CK)为对照,分析定位试验5年后保护性耕作下秸秆还田对玉米产量、土壤理化性状和土壤细菌群落组成及功能的影响。结果表明:各处理玉米产量均高于CK,表现为ST、PT>RT>NT、CK,其中RT处理产量稳定性最佳(变异系数为4.4%),NT处理产量变幅最大(变异系数为10.4%)。0~5 cm表层土壤中,各处理较CK显著提升了铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质含量和土壤含水量,其中NT处理增幅最大,但除PT外均导致pH值降低;在5~10 cm亚表层土壤中,ST处理有效磷含量显著高于其他处理(增幅13.1%~83.7%),PT处理速效钾含量最高,各处理均较CK显著降低了pH值。各处理0~5 cm土层细菌Shannon指数较CK提高4.9%~9.0%;NT处理促进了放线菌门富集,ST处理促进了变形菌门富集。Mantel分析、FAPROTAX功能预测和功能基因qPCR验证表明,耕作和秸秆还田方式通过影响硝态氮、有效磷等土壤理化性状调控微生物群落组成,形成独特的碳-氮耦合代谢机制,使表层和亚表层土壤固氮功能分别增加0.3%~22.6%和69.3%~108.0%,亚表层固氮功能基因nifH丰度显著增加78.7%~161.1%。在三江平原地区ST模式玉米产量和土壤生态效益的综合表现最优,NT模式在表层土壤改良方面具有优势。 展开更多
关键词 保护性耕作 秸秆还田 玉米产量 土壤养分 细菌群落 细菌功能预测
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小麦秸秆与生物炭配比对石灰性潮土N_(2)O气体排放的影响
4
作者 吕金岭 张燕 +4 位作者 纪朝凤 骆晓声 李太魁 肖强 董文旭 《农业资源与环境学报》 北大核心 2026年第2期424-433,共10页
为探明秸秆与秸秆生物炭配比对典型碱性土壤N_(2)O排放的影响,本研究以石灰性潮土为研究对象,设置CK(空白对照)、CK200(200 mg·kg^(-1)硫酸铵溶液,以N计,下同)、C(小麦秸秆生物炭+CK200)、S(小麦秸秆+CK200)以及三种组合方式(3/4SC... 为探明秸秆与秸秆生物炭配比对典型碱性土壤N_(2)O排放的影响,本研究以石灰性潮土为研究对象,设置CK(空白对照)、CK200(200 mg·kg^(-1)硫酸铵溶液,以N计,下同)、C(小麦秸秆生物炭+CK200)、S(小麦秸秆+CK200)以及三种组合方式(3/4SC、1/2SC和1/4SC)共计7个处理,开展室内培养试验。结果显示,小麦秸秆与秸秆生物炭配比显著促进了石灰性潮土N_(2)O气体排放,尤其3/4SC处理的N_(2)O累积排放量达到1459μg·kg^(-1),是S处理的2.0倍;其次为1/2SC处理,N_(2)O累积排放量为909μg·kg^(-1),是S处理的1.2倍;再次为1/4SC处理,N_(2)O排放略高于S处理,但无显著差异(P>0.05);而C处理的N_(2)O累积排放量显著低于S处理,仅是S处理的0.72倍。线性相关性结果显示,除CK处理外,氮添加处理的N_(2)O排放量与NO_(2)^(-)-N和NO_(3)^(-)-N含量存在显著的线性相关性(P<0.05),而与NH_(4)^(+)-N含量无显著的线性相关性(P>0.05);同时发现,相比S处理,1/2SC和C处理的AOA和nirS、nirK、nosZ功能基因的丰度显著降低(P<0.05),但AOB功能基因丰度无明显差异,说明生物炭对石灰性潮土硝化作用中氨氧化过程影响不大;1/2SC和C处理相比S处理拥有更低的反硝化功能基因nirS、nirK和nosZ拷贝数(P<0.05),说明秸秆生物炭添加抑制石灰性潮土反硝化功能微生物的丰度;同时1/2SC处理的(nirS+nirK)与nosZ的比值(6.6)高于S处理(5.3)和C处理(4.8),说明全量炭添加可以抑制石灰性潮土反硝化过程N_(2)O的产生,但两者配比可能加剧反硝化过程N_(2)O的产生。研究表明,小麦秸秆与秸秆生物炭配比在常规氮添加下并未抑制石灰性潮土N_(2)O气体排放,甚至加剧N_(2)O的排放,纯秸秆生物炭还田更有益于石灰性潮土N_(2)O的减排。 展开更多
关键词 小麦秸秆 生物炭 配比 N_(2)O排放量 石灰性潮土 功能基因
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连作胡椒枯萎病不同发病率根际土壤微生物组特征分析研究
5
作者 汪军 周游 +6 位作者 梁昌聪 郭立佳 杨扬 黄俊生 王灿 杨腊英 他永全 《热带作物学报》 北大核心 2026年第3期702-716,共15页
为了明确根际土壤微生物对胡椒枯萎病菌入侵的响应,为胡椒根际土壤微生态的研究、优异生防资源的挖掘及胡椒枯萎病的靶向防控提供理论依据和技术支持,本研究分别采集健康(CK)、轻度发病(T_(1))、中度发病(T_(2))及重度发病(T_(3))的胡... 为了明确根际土壤微生物对胡椒枯萎病菌入侵的响应,为胡椒根际土壤微生态的研究、优异生防资源的挖掘及胡椒枯萎病的靶向防控提供理论依据和技术支持,本研究分别采集健康(CK)、轻度发病(T_(1))、中度发病(T_(2))及重度发病(T_(3))的胡椒根际土壤,通过高通量测序技术分析细菌和真菌的群落结构、多样性和功能差异。结果表明:CK的特有细菌OTUs数、T_(1)的特有真菌OTUs数均最多;在属分类水平上,优势细菌属包括unclassified Acidobacteriaceae、unclassified Bacteria、unclassified Rhodospirillales、Gaiella、unclassified Betaproteobacteria、Terrimonas、unclassified Desulfuromonadia和Fontisphaera;优势真菌属包括Thermoascus、Mortierella、Apiotrichum、Fusarium、Rasamsonia、unclassified Fungi、Paracremonium、Rasamsonia、Talaromyces、Debaryomyces和Metarhizium;随发病程度增加,细菌和真菌丰富度均呈上升-下降趋势,多样性均呈上升-下降-上升趋势;PCoA结果显示,各处理的细菌和真菌群落差异明显;线性判别分析(LEfSe)显示,在属水平上,CK、T_(1)、T_(2)和T_(3)的细菌特有物种分别为14种、2种、6种和6种,真菌特有物种分别为12种、10种、7种和9种;对根际细菌和真菌进行跨域相互关联分析表明,Fusarium与Acidibacter、Bradyrhizobium、Bryobacter呈负相关;随着发病程度增加,细菌和真菌群落互作的网络参数呈上升-下降-上升趋势;不同发病程度的potentially pathogenic功能类群丰度均显著高于健康胡椒,stress tolerant功能类群丰度呈显著上升-下降趋势;重度发病的saprotroph功能类群丰度极显著高于健康胡椒,plant pathogen功能类群丰度呈显著上升-下降-上升趋势。胡椒枯萎病显著改变了根际土壤微生物特征。在发病初期,胡椒根系可能通过招募有益微生物,并激发细菌压力耐受、真菌腐生营养型和共生营养型等功能来抵御Fusarium侵染;中后期根系受损加剧,招募能力衰退,病原菌逐渐占据主导地位,有益菌群被抑制。 展开更多
关键词 连作胡椒 枯萎病 根际土壤微生物 群落结构 多样性
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根际微生物组修复土壤污染研究进展
6
作者 杨凡 王欣 +4 位作者 张英 姜鸿勋 杨文瑞 常晓轲 姚秋菊 《中国瓜菜》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
土壤污染严重威胁粮食安全及人类生存与健康。微生物修复土壤污染是新质生产力的重要体现,是提升地力、促进农业可持续发展、保障中国粮食安全的必由之路。本文简要梳理了土壤污染来源及其危害,重点阐明了根际微生物组对土壤连作障碍污... 土壤污染严重威胁粮食安全及人类生存与健康。微生物修复土壤污染是新质生产力的重要体现,是提升地力、促进农业可持续发展、保障中国粮食安全的必由之路。本文简要梳理了土壤污染来源及其危害,重点阐明了根际微生物组对土壤连作障碍污染、有机物污染、重金属污染等方面的相关修复机制,并对根际微生物修复污染土壤技术进行了分类。最后从高效菌株选育及改良、微生物组构建及优化、产品安全性评估等角度对根际微生物组修复污染土壤进行了展望,以期为根际微生物组修复污染土壤提供参考。 展开更多
关键词 土壤污染 根际微生物组 连作障碍 重金属 有机物
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长期烟稻轮作对烟田土壤微生物多样性和群落结构的影响
7
作者 薛琳 陈楠 +5 位作者 王学瑛 程学文 王驰 沈毅 戴志渊 任天宝 《农业资源与环境学报》 北大核心 2026年第2期548-556,共9页
为探究长期烟稻轮作下烟田障碍的主要成因和土壤中微生物的响应规律,本研究开展大田试验,在烟草成熟期分别对正常烟田(NT)和障碍烟田(OT)土壤进行取样,分析其土壤理化指标、酶活性、细菌和真菌群落。结果表明,OT处理显著降低土壤有效磷... 为探究长期烟稻轮作下烟田障碍的主要成因和土壤中微生物的响应规律,本研究开展大田试验,在烟草成熟期分别对正常烟田(NT)和障碍烟田(OT)土壤进行取样,分析其土壤理化指标、酶活性、细菌和真菌群落。结果表明,OT处理显著降低土壤有效磷、速效钾、全氮、水溶性有机碳含量。氨基乙酰葡糖苷酶(NAG)及酸性磷酸酶(ACP)活性明显下降,降幅分别达28.63%和15.62%。基于高通量测序,在门水平上,OT处理显著降低细菌放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸酐菌门(Acidobacteriota)及真菌子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度;在属水平上,OT处理显著降低细菌硝球菌属(Nitrosococcus)的相对丰度,真菌的粗糙孔菌属(Trechispora)、毛壳菌属(Chaetomium)、暗色曲霉属(Acremonium)的相对丰度。网络分析结果显示,OT处理增加共线网络的总节点数、边数、网络平均度。随机森林分析确定了12种标志性差异微生物,其中真菌罗兹菌门(Rozellomycota)及细菌疣微菌门(Verrucomicrobiota)、热孢菌门(Thermoplasmatota)差异最为明显。相关性分析结果表明,放线菌门(Actinobacteriota)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)与土壤养分及酶活性呈显著相关,真菌的多样性指数与ACP活性呈显著正相关。研究表明,长期烟稻轮作下障碍烟田土壤养分含量及酶活性降低,细菌和真菌多样性降低,群落结构改变。 展开更多
关键词 植烟土壤 酶活性 土壤微生物 群落结构 烟稻轮作 连作障碍
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冬季增温及刈割对青藏高原高寒草地土壤有机碳组分及碳库稳定性的影响
8
作者 张浩 马扶林 +5 位作者 刘小伟 杨聪颖 木塔力甫·吾布力 王晓丽 张强 郭梁 《草地学报》 北大核心 2026年第3期940-948,共9页
青藏高原高寒草原碳库变化在促进地区生态平衡及区域可持续发展中具有不可替代的重要意义。本研究以青藏高原高寒草原为研究对象,分析冬季增温、刈割及其交互作用对土壤有机碳组分及其碳库稳定性的影响。结果表明:冬季增温显著提升土壤... 青藏高原高寒草原碳库变化在促进地区生态平衡及区域可持续发展中具有不可替代的重要意义。本研究以青藏高原高寒草原为研究对象,分析冬季增温、刈割及其交互作用对土壤有机碳组分及其碳库稳定性的影响。结果表明:冬季增温显著提升土壤易氧化有机碳含量。刈割显著提升土壤颗粒态有机碳含量,降低矿物结合态有机碳含量(P<0.05)。冬季增温、刈割交互作用显著降低土壤矿物结合态有机碳含量(P<0.05)。冬季增温显著提升了土壤碳库活度、碳库活度指数及碳库管理指数(P<0.05)。土壤含水量与矿物结合态有机碳含量呈极显著正相关(P<0.01),而与碳库活度、碳库活度指数呈显著负相关(P<0.05)。冗余分析与层次分割表明,土壤含水量与硝态氮含量显著影响土壤有机碳组分及碳库稳定性。本研究可为气候变化及人为活动影响下的青藏高原高寒草原土壤有机碳库变化提供基础数据。 展开更多
关键词 冬季增温 刈割 高寒草原 有机碳组分 碳库稳定性
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微生物菌剂对甘薯抗旱生理及根际土壤细菌群落的影响
9
作者 贾峥嵘 周世健 +4 位作者 张成 贾小云 贺立恒 武小平 郝艳芳 《核农学报》 北大核心 2026年第5期1013-1022,共10页
为研究干旱胁迫下微生物菌剂对甘薯抗旱生理及根际细菌群落结构多样性的影响,通过盆栽试验设置4个水分梯度:正常供水(W0)、轻度干旱(W1)、中度干旱(W2)和重度干旱(W3),4种微生物菌剂处理:枯草芽孢杆菌(BS)、胶冻样芽孢杆菌(BM)、摩西斗... 为研究干旱胁迫下微生物菌剂对甘薯抗旱生理及根际细菌群落结构多样性的影响,通过盆栽试验设置4个水分梯度:正常供水(W0)、轻度干旱(W1)、中度干旱(W2)和重度干旱(W3),4种微生物菌剂处理:枯草芽孢杆菌(BS)、胶冻样芽孢杆菌(BM)、摩西斗管囊霉(FM)及未接菌(CK),结合高通量测序技术,分析不同干旱胁迫下,不同微生物菌剂对甘薯叶片逆境生理及根际细菌群落结构的影响。结果表明,与CK相比,在分枝结薯期(40 d)轻度干旱(W1)下接种BS处理的超氧阴离子(和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著提高;在薯蔓并长期(80 d)重度干旱(W3)下接种BM显著提高了过氧化氢酶(CAT)活性,增幅达87.49%。高通量测序分析表明,微生物菌剂显著提高了干旱胁迫下甘薯根际土壤细菌群落的多样性和相对丰度。在重度干旱(W3)下接种BS较CK显著提高了Ace和Chao1指数,而Shannon和Simpson指数无显著差异。与CK相比,在门水平上,干旱胁迫下接种BS提高了优势细菌厚壁菌门(Firmicutes_D)的相对丰度,降低了蓝细菌门(Cyanobacteria)的相对丰度;属水平上,在中、重度干旱胁迫下,接种微生物菌剂可提高优势细菌属OLB15的相对丰度,其中W2水平下增幅最大。综上,干旱胁迫下,接种微生物菌剂可通过激活抗氧化酶系统协同清除活性氧,显著缓解甘薯叶片质膜过氧化损伤;同时提高了甘薯根际土壤细菌群落的多样性和相对丰度,其中以接种枯草芽孢杆菌效果最明显。本研究结果为微生物菌剂研发和旱区农业可持续发展提供了理论和技术支持。 展开更多
关键词 甘薯 干旱胁迫 抗氧化酶 活性氧 根际细菌群落
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秸秆还田与不同稀土胁迫对土壤核心菌群及功能的影响
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作者 金姝兰 胡忠俊 +4 位作者 向兴 金德才 董承旭 潘华华 姚宁萍 《生态学杂志》 北大核心 2026年第1期168-181,共14页
分别将0、500和1000 mg·kg^(-1)的轻稀土元素镧(La)、中稀土元素钆(Gd)、重稀土元素钇(Y)与1%、2%的秸秆添加至对应的PVC桶内(每桶装有1000 g土壤),探讨秸秆还田及不同稀土胁迫对土壤核心菌群及功能的影响。结果表明:不同种类、不... 分别将0、500和1000 mg·kg^(-1)的轻稀土元素镧(La)、中稀土元素钆(Gd)、重稀土元素钇(Y)与1%、2%的秸秆添加至对应的PVC桶内(每桶装有1000 g土壤),探讨秸秆还田及不同稀土胁迫对土壤核心菌群及功能的影响。结果表明:不同种类、不同含量的稀土元素及不同比例的秸秆影响细菌相对丰度、指示性物种、中心物种,其中稀土含量影响最大,其次是稀土种类和秸秆还田比例;依据细菌相对丰度及相关功能确定样品的核心菌群,添加1%、2%的秸秆与0、500 mg·kg^(-1)La、Gd、Y的样品以及添加2%的秸秆与1000 mg·kg^(-1)钆的样品,其核心菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、绿弯菌门(Chloroflexi),核心菌属为厌氧绳菌属(Anaerolinea)、草酸杆菌属(Oxobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、Candidatus Koribacter、梭状芽孢杆菌属(Clostridium sensu stricto 8)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)、独活假丝酵母属(Candidatus Solibacter)、Pseudobacteroides、新鞘脂菌属(Novosphingobium)、Ammoniphilus、脂环酸芽孢杆菌属(Alicyclobacillus)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium);添加1%、2%的秸秆及1000 mg·kg^(-1)La、Gd的样品,其核心菌门为厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、放线菌门,核心菌属为芽孢杆菌属、纤维单胞菌属、地嗜皮菌属(Geodermatophilus)、unclassified_f_Acetobacteraceae;添加1%、2%的秸秆及1000 mg·kg^(-1)Y的样品,其核心菌门为厚壁菌门、放线菌门,核心菌属为芽孢杆菌属、脂环酸芽孢杆菌属。添加1000 mg·kg^(-1)Y及1%、2%秸秆的样品,其细菌功能与其他样品差距最显著,其次是添加1000 mg·kg^(-1)La、Gd的样品;添加Gd的土壤细菌人类疾病、代谢、细胞过程、环境信息处理以及生物系统等功能显著低于其他样品;添加1000 mg·kg^(-1)的Y及1%、2%秸秆的样品,其细菌疾病通路显著小于其他样品;土壤中重稀土含量达到1000 mg·kg^(-1)对核心菌群影响大,2%的秸秆还田可减少稀土对环境的胁迫。 展开更多
关键词 核心菌群 细菌功能 稀土元素 秸秆还田 土壤
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低洼盐碱地稻蟹综合种养不同时期水稻根际土壤微生物群落动态变化
11
作者 孙怡欣 刘祥婷 +5 位作者 杨涓 石伟 王彬 田蕾 罗成科 邱小琮 《生态科学》 北大核心 2026年第1期19-29,共11页
研究低洼盐碱地稻蟹综合种养不同时期水稻根际土壤微生物群落多样性、结构组成以及土壤理化性质的动态变化,可为盐碱地改良和作物优质生长提供重要理论依据。采用Illumina Miseq技术对水稻种植前、分蘖期、抽穗期和成熟期的根际土壤细菌... 研究低洼盐碱地稻蟹综合种养不同时期水稻根际土壤微生物群落多样性、结构组成以及土壤理化性质的动态变化,可为盐碱地改良和作物优质生长提供重要理论依据。采用Illumina Miseq技术对水稻种植前、分蘖期、抽穗期和成熟期的根际土壤细菌16S rRNA的V3—V4区和真菌的ITS1—1F区进行测序。分析结果表明,与水稻种植前相比,其它3个生育期的根际土壤微生物群落均存在显著差异,分蘖期与抽穗期、成熟期之间也存在显著差异,抽穗期之后趋于稳定,且抽穗期时菌群多样性和丰度最高。不同时期保持着核心根际微生物类群,但丰度各有差异,变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门为主要的细菌优势菌门;子囊菌门、罗兹菌门和壶菌门为主要的真菌优势菌门。在种植前,细菌群落的特征微生物是放线菌门、绿弯菌门和变形菌门;抽穗期的特征微生物是纳古菌门和疣微菌门;成熟期的特征微生物是拟杆菌门、脱硫杆菌门和粘球菌门。真菌群落中,种植前的特征微生物是被孢霉门;成熟期的特征微生物是子囊菌门。土壤pH和电导率随着水稻的生育进程而降低,土壤总盐分水平也随之降低。低洼盐碱地稻蟹综合种养模式下,水稻根际土壤微生物群落构成以及多种土壤理化因子和土壤酶活性均随着水稻的生育进程展现出动态变化的特征。 展开更多
关键词 根际微生物 高通量测序 不同时期 低洼盐碱地 稻蟹综合种养 土壤理化性质
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不同水分对荒地和开垦农田黑土氮素转化和温室气体排放的影响
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作者 郎漫 韦诗靖 +2 位作者 韦少华 李冬凌 李平 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第3期786-795,共10页
为探讨不同水分条件下黑土氮素转化和温室气体排放规律,以荒地和开垦农田黑土为对象,在25℃和不同水分条件[60%最大持水量(WHC)和90%WHC]下进行7 d培养试验,研究土壤中无机氮含量的变化及CO_(2)和N_(2)O的动态排放。结果表明,黑土开垦... 为探讨不同水分条件下黑土氮素转化和温室气体排放规律,以荒地和开垦农田黑土为对象,在25℃和不同水分条件[60%最大持水量(WHC)和90%WHC]下进行7 d培养试验,研究土壤中无机氮含量的变化及CO_(2)和N_(2)O的动态排放。结果表明,黑土开垦后净氮矿化速率显著下降,而净硝化速率显著增加(P<0.05),水分含量变化对荒地土壤和开垦土壤的净氮转化速率都没有显著影响(P>0.05)。两种水分条件下,荒地土壤的CO_(2)排放速率都显著高于开垦土壤(P<0.05)。水分含量变化对CO_(2)排放速率的影响取决于土地利用方式,当土壤水分从60%WHC增加到90%WHC时,荒地土壤的CO_(2)排放速率显著降低,培养期间CO_(2)累积排放量从82.52 mg∙kg^(-1)显著下降到69.32 mg∙kg^(-1)(P<0.05),而开垦土壤在60%WHC和90%WHC条件下的CO_(2)排放速率相当,CO_(2)累积排放量分别为57.62 mg∙kg^(-1)和59.18 mg∙kg^(-1),两者之间没有显著差异(P>0.05)。土地利用方式和水分含量对N_(2)O排放具有显著影响,两者之间存在交互作用(P<0.001)。在60%WHC水分条件下,开垦土壤的N_(2)O排放速率显著高于荒地土壤(P<0.05),其累积排放量(4.20μg∙kg^(-1))是荒地土壤(2.90μg∙kg^(-1))的1.45倍。而在90%WHC水分条件下,荒地土壤的N_(2)O排放速率显著高于开垦土壤(P<0.01),其累积排放量(1280.4μg∙kg^(-1))是开垦土壤(279.9μg∙kg^(-1))的4.57倍。在60%WHC水分条件下,荒地土壤和开垦土壤的N_(2)O排放比例在0.013%~0.041%之间,表明N_(2)O主要来自硝化过程。在90%WHC水分条件下,荒地土壤的N_(2)O排放比例介于4.03%~10.00%之间,开垦土壤的N_(2)O排放比例介于0.021%~1.148%之间,表明N_(2)O主要来自反硝化过程。研究表明,长期开垦可以导致黑土pH和有机碳含量下降,使得微生物呼吸释放的CO_(2)减少,氮矿化能力降低,而氮肥的大量施用可促进硝化作用的发生和好气条件下N_(2)O的排放,但在水分含量相对较高时,N_(2)O排放量可能低于荒地土壤。 展开更多
关键词 土壤水分 农业管理 黑土 N_(2)O CO_(2) 氮转化
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乌兰哈达火山区土壤种子库特征及其与土壤环境因子的联系
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作者 丁富成 王鹏飞 +4 位作者 李京鹏 徐达 屈翰霆 包玉英 于淼 《草业科学》 北大核心 2026年第3期540-553,共14页
乌兰哈达火山区作为“天然火山博物馆”,其土壤种子库对火山生态系统植被更新和退化生态修复具有重要意义,但种子库特征与土壤环境因子的关联机制尚不明确。为解析火山区地上植被与土壤种子库的组成差异,量化种子库与地上植被的相似性,... 乌兰哈达火山区作为“天然火山博物馆”,其土壤种子库对火山生态系统植被更新和退化生态修复具有重要意义,但种子库特征与土壤环境因子的关联机制尚不明确。为解析火山区地上植被与土壤种子库的组成差异,量化种子库与地上植被的相似性,识别影响种子库多样性的关键土壤因子,评估种子库在植被恢复中发挥的潜力,本研究以6座代表性火山与周边草原作为研究对象,通过野外样地调查、收集土壤种子库等方法,分析土壤种子库的分布状况及其与地上植被、土壤环境因子的相关性。结果表明:1)火山区土壤种子库主要以一年生和多年生草本植物为主;尖山火山区种子库密度最大,多样性指数最高。2)火山区地上植被多为禾本科植物,菊科和唇形科植物次之;土壤种子库中一年生植物种子居多,灌木较少,与地上植被生活型构成形成一定差异。3)火山区种子库与地上植被整体相似性中等(Sorenson系数为0.38~0.67),其中黑脑包火山区地上植被与其种子库间相似性较高(0.67),中火烧山火山区相似性相对较低(0.38)。4)在偏碱、含水量较低的土壤环境影响下,种子库的物种主要以禾本科和菊科蒿属植物为主,例如狗尾草(Setaria viridis)、黄花蒿(Artemisia annua)等。5)pH与火山区种子库多样性呈显著负相关关系,总磷含量呈显著正向影响(P<0.05),是影响种子库多样性的关键因子。研究结果表明火山区土壤种子库与地上植被的植物多样性基本相符,火山区植被的恢复潜力较大,pH和总磷含量是限制火山区土壤种子库多样性的关键环境因子。 展开更多
关键词 乌兰哈达火山区 土壤种子库 地上植被 环境因子 植被生活型 相似性 种子库多样性
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耐低温复合菌剂HT20作用下秸秆还田对土壤胞外酶活性及细菌群落结构的影响
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作者 孙建平 李皓 +2 位作者 赵子婧 刘雅辉 戴相林 《山东农业科学》 北大核心 2026年第1期93-103,共11页
为探明冀东稻区耐低温复合菌剂HT20作用下秸秆还田对土壤生物性状的影响,以无秸秆还田(CK)为对照,设置未施菌剂秸秆还田(J0)和配施HT20秸秆还田(JH)两个处理,利用高通量测序技术,荧光光度法和实时荧光定量PCR法,研究不同处理对土壤胞外... 为探明冀东稻区耐低温复合菌剂HT20作用下秸秆还田对土壤生物性状的影响,以无秸秆还田(CK)为对照,设置未施菌剂秸秆还田(J0)和配施HT20秸秆还田(JH)两个处理,利用高通量测序技术,荧光光度法和实时荧光定量PCR法,研究不同处理对土壤胞外酶、纤维素分解基因和细菌群落结构及功能的影响。结果表明,与JH处理相比,CK和J0处理在部分生育期内显著抑制了土壤胞外酶活性以及纤维素分解基因cbhI和GH48的丰度(P<0.05)。具体而言,α-葡萄糖苷酶活性在移栽期分别降低19.52%和26.12%,成熟期分别降低19.79%与9.02%;β-葡萄糖苷酶活性在分蘖期分别降低23.58%与18.74%;β-木糖苷酶活性在移栽期分别降低39.70%和2.96%,分蘖期分别降低59.89%和25.09%,成熟期分别降低20.53%和25.33%;cbhI基因丰度在移栽期分别降低83.33%和44.93%,孕穗期分别降低53.28%和15.86%,乳熟期分别降低66.03%和25.80%,成熟期分别降低72.53%和41.93%;GH48基因丰度在移栽期分别降低71.83%和69.51%,分蘖期分别降低65.36%和56.28%,乳熟期分别降低68.43%和42.71%。JH处理改变了土壤细菌群落结构及表型功能特征,主要组成为放线菌门、变形菌门、厚壁菌;LEfSe分析表明,土壤中差异指示物种JH处理有4个,J0处理有2个,CK有8个;BugBase表型功能预测显示,JH处理在革兰氏阳性、生物膜形成、减少致病性和厌氧方面表现突出。研究结果从分子角度解释了HT20在水田中加速秸秆腐解的原因,可为优化创制新型低温腐熟剂提供理论指导。 展开更多
关键词 耐低温复合菌剂HT20 秸秆还田 土壤胞外酶 纤维素分解基因 微生物功能
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黑龙港流域一株解磷菌的分离鉴定及其解磷促生效果
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作者 唐蕊 张雪辉 +3 位作者 蒋增成 张诗雨 张家乐 褚彦真 《中国土壤与肥料》 北大核心 2026年第2期253-260,共8页
从黑龙港流域盐渍化严重的土壤中分离筛选高效解磷菌,为开发适用于该流域盐渍化土壤的微生物菌剂提供新的菌种资源。采用平板透明圈法和液体培养法进行高效解磷菌的筛选,并通过个体形态、菌落特征观察和测定16S rRNA序列进行菌种鉴定,... 从黑龙港流域盐渍化严重的土壤中分离筛选高效解磷菌,为开发适用于该流域盐渍化土壤的微生物菌剂提供新的菌种资源。采用平板透明圈法和液体培养法进行高效解磷菌的筛选,并通过个体形态、菌落特征观察和测定16S rRNA序列进行菌种鉴定,利用含不同NaCl浓度和不同初始pH的LB培养基测定菌株的耐盐碱性;采用盆栽试验方法,以生菜为供试作物测试其解磷促生效果。共分离出14株解磷菌,其中SJ101的溶磷指数达3.50,初步鉴定为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),最高可耐受6%的盐浓度,可耐pH为9的碱性条件。盆栽试验表明,施用300 mL浓度为10^(7)个/mL的解磷菌时,土壤有效磷含量和生菜鲜重分别比空白对照增加了50.65%和42.97%。说明菌株SJ101耐盐碱性强,解磷效果和对生菜促生效果显著,其适于改善黑龙港流域盐碱化土壤肥力,具有很好的应用潜力。 展开更多
关键词 盐碱土 解磷菌 鉴定 促生效果
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内生真菌与布顿大麦共生对根际与非根际土壤养分和酶活性的影响
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作者 徐洪娥 户萌菲 +3 位作者 张博阳 杨瑞 王栋 陈水红 《草地学报》 北大核心 2026年第1期23-32,共10页
为了探究内生真菌与布顿大麦(Hordeum bogdanii)共生对根际和非根际土壤养分含量和酶活性的影响。本试验以新疆温宿县携带Epichloë内生真菌(E+)与不携带内生真菌(E-)的布顿大麦为材料,种植在2块大田中,测定其根际和非根际土壤全磷... 为了探究内生真菌与布顿大麦(Hordeum bogdanii)共生对根际和非根际土壤养分含量和酶活性的影响。本试验以新疆温宿县携带Epichloë内生真菌(E+)与不携带内生真菌(E-)的布顿大麦为材料,种植在2块大田中,测定其根际和非根际土壤全磷、效磷、全钾、速效钾、全氮、和有机碳等养分含量和土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性。结果表明:E+、E-根际土壤速效磷、全钾、速效钾和有机碳等养分含量和土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶性均显著高于非根际土壤。在低盐条件下,E+根际土壤速效磷含量和土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均显著高于E-;在高盐条件下,E+根际土壤全磷、速效磷和速效钾养分含量和脲酶活性显著高于E-。土壤养分和酶活性相关性分析表明,根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性与土壤全磷和有机碳含量极显著正相关;非根际土壤中,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性与有机碳呈显著正相关。此外,土壤养分和酶活性冗余分析表明,有机碳是影响根际土壤酶活性最主要的因素。以上结果表明,内生真菌与布顿大麦共生可以提高根际土壤养分含量和增强根际土壤酶活性,从而改善土壤质量,为土壤改良提供新思路和科学依据。 展开更多
关键词 内生真菌 布顿大麦 根际和非根际土壤 土壤养分 土壤酶活性
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三亚南繁育种基地不同作物土壤线虫群落组成及多样性
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作者 刘大伟 焦莉苹 +4 位作者 翟俊峰 葛建军 陈井生 王琪 王旭 《生态学杂志》 北大核心 2026年第2期582-588,共7页
南繁育种基地的不同作物土壤的健康状况是影响种子繁育基地维持生产力的关键因素,土壤线虫是土壤生态系统的重要指示生物,其群落组成和多样性的变化可以反映土壤健康状况。为了解三亚南繁育种基地不同作物土壤生态环境状况,采集水稻、... 南繁育种基地的不同作物土壤的健康状况是影响种子繁育基地维持生产力的关键因素,土壤线虫是土壤生态系统的重要指示生物,其群落组成和多样性的变化可以反映土壤健康状况。为了解三亚南繁育种基地不同作物土壤生态环境状况,采集水稻、玉米、高粱、大豆、南瓜、辣椒、棉花和西瓜共8种作物的土壤样品,通过比较不同作物土壤线虫的生态指数变化,分析不同作物土壤线虫的群落结构特征和多样性差异。结果表明,南繁育种基地8种作物土壤线虫平均多度较少(43条·100 g^(-1)干土),共分离鉴定到25个属,辣椒土壤线虫的数量和属总数最多,西瓜最少。不同作物土壤线虫Shannon多样性指数差异显著,其中大豆土壤线虫的多样性指数最高,西瓜最低。不同作物土壤线虫中食细菌线虫和杂食/捕食线虫的相对丰度存在显著差异,西瓜和辣椒土壤中食细菌线虫相对丰度较高(分别为91.1%和80.2%),显著高于大豆和水稻(47.4%和31.7%)。水稻土壤中杂食/捕食线虫的相对丰度最高(27.3%),显著高于其他7种作物。植物寄生线虫中矮化属(Tylenchorhynchus)在8种作物土壤中均有分布,潜根属(Hirschmanniella)只在水稻土壤中发现。8种作物土壤有机质分解均主要依赖细菌途径。不同作物土壤自由生活线虫成熟度指数(MI)差异显著,其中水稻土壤MI值最高,显著高于其他作物,说明水稻土壤线虫群落结构更复杂、更成熟。不同作物土壤线虫富集指数(EI)差异不显著,结构指数(SI)差异显著,水稻土壤SI最高,表明其土壤环境未受到干扰,食物网处于结构化的状态,其他7种作物土壤环境受到胁迫,食物网退化。 展开更多
关键词 土壤线虫 群落结构 多样性指数 成熟度指数 线虫区系分析
原文传递
闽南地区不同植被盖度崩岗系统的生态恢复效应
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作者 梁美霞 章鑫强 +2 位作者 陈海滨 区晓琳 陆智新 《生态科学》 北大核心 2026年第1期40-46,共7页
为揭示在植被自然恢复过程中崩岗系统的生态恢复效应,本文选取福建省安溪县龙门镇洋坑村铜锣山的典型崩岗样地,分析在植被自然恢复过程中三种不同植被盖度崩岗不同部位土壤养分含量及其化学计量比。结果表明:随着地表植被覆盖度的提高,... 为揭示在植被自然恢复过程中崩岗系统的生态恢复效应,本文选取福建省安溪县龙门镇洋坑村铜锣山的典型崩岗样地,分析在植被自然恢复过程中三种不同植被盖度崩岗不同部位土壤养分含量及其化学计量比。结果表明:随着地表植被覆盖度的提高,土壤肥力有所提升,但仍处于极度低下水平。在崩岗自然恢复的不同阶段,不同的土壤养分发挥着不同程度的作用。研究结果有助于量化不同植被盖度崩岗的生态恢复效应,为崩岗系统的生态治理实践提供理论依据。 展开更多
关键词 崩岗 植被盖度 生态恢复 红壤侵蚀区 闽南地区
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土壤次生代谢产物:连接微生物残体与土壤有机碳库的生态纽带
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作者 刘占锋 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期6-11,共6页
土壤有机质是由来自植物和微生物细胞裂解和代谢产生的小分子物质组成的复杂连续体。微生物残体是土壤有机碳的重要来源,在调控土壤有机碳库的结构和稳定性方面发挥着重要作用。微生物残体和土壤有机碳库在微生物代谢水平存在密切的生... 土壤有机质是由来自植物和微生物细胞裂解和代谢产生的小分子物质组成的复杂连续体。微生物残体是土壤有机碳的重要来源,在调控土壤有机碳库的结构和稳定性方面发挥着重要作用。微生物残体和土壤有机碳库在微生物代谢水平存在密切的生态关联,但是对于微生物代谢如何调控微生物残体对土壤有机碳库的贡献,尚缺乏直接的试验证据和深入的机理性认识。本文从微生物残体对土壤有机碳库的贡献、次生代谢产物对土壤碳周转的调控作用、微生物残体与土壤有机碳库的生态关联等3个方面阐述了从微生物代谢水平探究微生物残体贡献土壤有机碳库的理论基础。作者提出未来应该基于野外控制实验平台,综合运用非靶向胞外代谢组学、宏基因组学、生物标记物等技术,探究土壤次生代谢产物的分子组成与可获得性对养分输入改变的响应规律,解析其在介导微生物残体贡献土壤有机碳库的调控效应及其背景依赖性,进而从微生物代谢的角度揭示微生物残体贡献土壤有机碳库的生态学机制。相关研究的开展不仅有助于从微生物代谢角度丰富土壤有机质形成与稳定的生态学理论,也可为应对未来气候变化和适应性管理提供科技支撑。 展开更多
关键词 土壤碳循环 微生物残体 土壤次生代谢产物 耦合机制 环境响应与适应
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秸秆和微塑料添加对滨海盐碱区蔬菜及土壤真菌群落的影响
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作者 刘震 郭雪蕊 +3 位作者 曹华宁 吴佳璇 赵晓龙 周琬颜 《北方园艺》 北大核心 2026年第3期102-110,共9页
以“中甘21”甘蓝为试材,设置对照、微塑料(MPS)以及秸秆与微塑料混合施加(SMPS)7个处理,采用Illumina高通量测序对ITS1区进行高通量测序以及FunGuild功能预测,研究微塑料、秸秆施用对土壤真菌微生物群落的影响,以期为滨海盐碱区微塑料... 以“中甘21”甘蓝为试材,设置对照、微塑料(MPS)以及秸秆与微塑料混合施加(SMPS)7个处理,采用Illumina高通量测序对ITS1区进行高通量测序以及FunGuild功能预测,研究微塑料、秸秆施用对土壤真菌微生物群落的影响,以期为滨海盐碱区微塑料污染生态研究提供参考依据。结果表明:MPS2处理(微塑料浓度0.5%)观测到的物种数量、Chaol指数增加,SMPS2处理土壤优势菌门子囊菌门相对丰度提升显著,微生物功能病理营养型相对丰度显著降低。与对照相比,添加微塑料土壤中真菌群落的Shannon指数、Simpson指数均有所降低,Chao1指数在添加微塑料0.5%浓度时有增加趋势,添加微塑料一定程度上影响土壤α多样性。添加秸秆后以上指数均有降低趋势。在土壤中无论是否添加微塑料与以及微塑料与秸秆混施在土壤群落结构方面,真菌群落优势门均为子囊菌门,随着微塑料浓度的增加子囊菌门的相对丰度有增加趋势,加入秸秆后子囊菌门相对丰度显著增加,其中SMPS2子囊菌门相对丰度达94%以上。秸秆的添加为微生物提供了土壤通气、营养物质等环境条件,导致土壤微生物优势属发生变化,腐生营养型微生物相对丰度增加,病理营养型相对丰度减少。 展开更多
关键词 微塑料 秸秆 微生物群落 高通量测序
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