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根际微生物组修复土壤污染研究进展
1
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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秸秆还田与不同稀土胁迫对土壤核心菌群及功能的影响
2
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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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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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
4
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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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
5
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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长期有机无机肥配施对潮土细菌群落结构、生态网络及关键物种的影响
6
作者 王仁卓 李玥颖 +11 位作者 黄绍敏 姜桂英 张琦 刘超麟 杨锦 王梦茹 王贝贝 刘芳 郭斗斗 介晓磊 宋练 刘世亮 《中国农业科学》 北大核心 2026年第2期354-367,共14页
【目的】基于潮土区长期施肥试验,明确细菌群落结构、生态网络和关键物种对长期施肥的响应特征。【方法】基于始于1990年的潮土长期定位试验平台,于2023年小麦成熟后取样,利用高通量测序技术,结合生态网络分析等方法,分析不施肥(CK)、... 【目的】基于潮土区长期施肥试验,明确细菌群落结构、生态网络和关键物种对长期施肥的响应特征。【方法】基于始于1990年的潮土长期定位试验平台,于2023年小麦成熟后取样,利用高通量测序技术,结合生态网络分析等方法,分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)以及化肥配施有机肥(NPKM)处理的土壤有机碳(SOC)等养分,土壤酶活性及细菌群落组成、结构、生态网络和关键物种的变化。【结果】有机无机配施显著提高了SOC等土壤养分含量和土壤酶活性。相较于CK,NPKS和NPKM处理的SOC提高了52.1%和81.9%,颗粒有机碳含量提高了60.6%和137.4%,易氧化有机碳提高了45.3%和63.4%,β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性提高了7.2%和12.6%,碱性磷酸酶活性提高了166.4%和216.2%(P<0.05),且NPKS处理的β-1,4-葡萄糖苷酶活性最高,为63.82μmol·g^(-1)·d^(-1)。与CK相比,NPKS处理的土壤细菌α多样性显著降低,其Ace指数、Chao1指数和Shannon指数分别降低了5.4%、5.2%和2.6%(P<0.05)。施肥处理显著改变了细菌群落结构(R^(2)=0.543,P=0.001),但NPKS和NPKM处理的细菌群落结构较为相似。与CK相比,NPKS处理显著降低了绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和甲基微菌门(Methylomirabilota)的相对丰度,NPKM处理显著提高了拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度(P<0.05)。冗余分析显示,影响微生物群落结构最主要的环境驱动因素为铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和SOC。网络分析显示,与CK相比,NPKM处理提高了细菌群落网络复杂性、稳定性和物种间的正相关比例。此外,NPKS和NPKM处理较CK显著提高了隶属于放线菌门(微球菌目、Microtrichales目)、绿弯菌门(热微菌目)、拟杆菌门(噬几丁质菌目和噬纤维菌目)、黏球菌门(未培养目bacteriap25)和变形菌门(伯克霍尔德氏菌目)8个关键物种的相对丰度,这些关键物种与土壤碳氮磷等物质循环以及植物促生密切相关(P<0.05)。偏最小二乘路径模型显示,施肥模式对关键物种的直接影响并不显著,而是通过显著影响土壤pH、调控群落组成以及提高土壤养分含量,间接影响了关键物种。【结论】长期有机无机肥配施提高了土壤养分含量和胞外酶活性,调控了微生物群落组成和结构,增强了细菌群落网络复杂性和稳定性,提高了参与土壤养分循环和物质转化的关键物种的相对丰度。 展开更多
关键词 长期施肥 潮土 细菌群落结构 网络分析 关键物种
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不同耕深下高碳基土壤修复肥对土壤保育和烟叶品质的影响
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作者 李沛岩 杜薇 +9 位作者 李帅兵 周东 杜鸿波 毋丽丽 黄治宏 郑邦玺 党玉丽 耿宗泽 任天宝 刘国顺 《河南农业大学学报》 北大核心 2026年第1期44-54,共11页
【目的】探究不同耕层深度下高碳基土壤修复肥对植烟土壤保育和烟叶品质的影响,为植烟土壤保育和优质烟叶生产等提供理论参考。【方法】以植烟土壤为对象,采用大田试验研究了耕作深度20 cm+常规施肥(CK)、耕作深度20 cm+900 kg·hm^... 【目的】探究不同耕层深度下高碳基土壤修复肥对植烟土壤保育和烟叶品质的影响,为植烟土壤保育和优质烟叶生产等提供理论参考。【方法】以植烟土壤为对象,采用大田试验研究了耕作深度20 cm+常规施肥(CK)、耕作深度20 cm+900 kg·hm^(-2)高碳基土壤修复肥+常规施肥(T1)、耕作深度40 cm+常规施肥(T2)和耕作深度40 cm+900 kg·hm^(-2)高碳基土壤修复肥+常规施肥(T3)4种不同处理对植烟土壤保育和烟叶品质的影响。【结果】与CK相比,深耕条件下施加高碳基土壤修复肥显著提高了土壤pH、全氮、全碳、有效磷、速效钾和有机质含量,增幅分别为16.41%、26.45%、37.96%、13.49%和38.13%。深耕条件下施加高碳基土壤修复肥提高了土壤细菌α多样性和细菌群落的丰富度,显著增加了细菌群落Shannon指数、ACE指数和Chao指数,降低了Simpson指数。深耕条件下配施高碳基土壤修复肥增加了厚壁菌门(Firmicutes)和酸杆菌门(Acidobacteriota)的相对丰度。在烟叶品质方面,深耕条件下配施高碳基土壤修复肥提高了烤后烟叶物理指标,并显著提高了烤后烟的总糖、还原糖、钾含量和两糖比及中性香气物质总量,增幅分别为7.45%、31.23%、15.39%、11.25%和32.04%。【结论】深耕条件下施加高碳基土壤修复肥可以改善植烟土壤的理化性质和细菌群落结构,协调烟叶化学成分,提高烟叶中性香气物质质量分数,提高烟叶品质。 展开更多
关键词 烟叶品质 深耕 高碳基土壤修复肥 土壤保育 土壤细菌群落结构
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生物炭复合菌剂对蔬菜种植园土壤细菌群落结构和氮组分的影响
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作者 黄家庆 罗施行 +2 位作者 叶菁 林怡 王义祥 《微生物学报》 北大核心 2026年第1期246-266,共21页
【目的】蔬菜种植园土壤存在肥力退化、pH下降和重金属溶出等问题,需探究生物炭复合菌剂对菜园土壤细菌群落结构、氮组分和重金属有效性的作用机制。【方法】以重金属抗性菌罗尔斯通氏菌(Ralstonia)Bcul-1(R-B)和芽孢杆菌(Bacillus cell... 【目的】蔬菜种植园土壤存在肥力退化、pH下降和重金属溶出等问题,需探究生物炭复合菌剂对菜园土壤细菌群落结构、氮组分和重金属有效性的作用机制。【方法】以重金属抗性菌罗尔斯通氏菌(Ralstonia)Bcul-1(R-B)和芽孢杆菌(Bacillus cellulasensis)Zn-B(BC-Z)与生物炭(biochar,BI)制备固定化菌剂,并将其添加到长期轮作番茄的菜园土壤(pH 5.6)中。基于土壤细菌高通量测序和土壤成分测定分析菜园土壤的细菌种群多样性、pH、氮碳含量和重金属化学形态,研究生物炭复合菌剂对土壤细菌群落结构、氮碳供给和土壤重金属活性的影响。【结果】生物炭固定化促使外源菌R-B和BC-Z在重金属复合污染的菜园土壤中生长,并与土壤原有的高抗性Bacillus(10.18%-11.88%)长期共存,有效改善了土壤细菌种群结构、调整了差异菌群(biomarker)分布和增加了高丰度菌[如链霉菌(Streptomyces)、地嗜皮菌(Geodermatophilus)和类诺卡氏菌(Nocardioides)等]的相对丰度。此外,土壤细菌种群(属水平)、部分高丰度菌和外源菌R-B与土壤重金属化学形态和氮碳组分密切相关。添加生物炭菌剂(BI+R-B、BI+BC-Z和BI+R-B+BC-Z)后,菜园土壤的pH、EC、全氮、硝态氮(NO3--N)、有机质和总有机碳分别最高增加0.41、20.74%、18.96%、24.77%、10.26%和21.56%,且铵态氮(NH4+-N)残留减少13.91%,维持了菜园土壤氮碳供给能力。R-B生物炭菌剂(BI+R-B和BI+R-B+BC-Z)减少了土壤重金属(Cd、Cr、Pb、Cu和Zn)的交换态、还原态或氧化态含量(减少0.18%-12.33%),同时增加了其残渣态含量(增加0.16%-14.59%),有效钝化了菜园土壤重金属活性。【结论】生物炭复合菌剂(BI+R-B+BC-Z)改善了重金属复合污染的菜园土壤细菌群落结构,促进了R-B生长,增加了高丰度菌的相对丰度,并维持了外源菌R-B和BC-Z与土壤原有的高抗性Bacillus长期共存。同时,该菌剂提高了土壤的pH、EC、总氮、硝态氮、总有机碳和有机质,减少了铵态氮残留,钝化了土壤重金属(Cd、Pb和Cu)活性,有效调控了菜园土壤细菌群落活性、外源双功能菌生长、氮碳供给、pH和重金属化学形态,具备维持菜园土壤供肥能力和治理重金属复合污染的潜力。 展开更多
关键词 功能菌固定化 外源双功能菌 重金属化学形态 土壤高丰度菌 土壤氮碳含量
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我国旱区乡土豆科植物根际促生菌的应用潜力
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作者 郭馨怡 杨珍 +3 位作者 王佳 林雁冰 上官周平 樊妙春 《植物学报》 北大核心 2026年第1期170-178,共9页
旱区乡土豆科植物对维持生态平衡和推动农业可持续发展至关重要。阐明旱区乡土豆科植物根际促生菌(PGPR)的特征及应用潜力,对于提高干旱地区植物抗逆性、促进生态修复具有重要价值。然而,针对旱区乡土豆科植物PGPR功能多样性的系统性研... 旱区乡土豆科植物对维持生态平衡和推动农业可持续发展至关重要。阐明旱区乡土豆科植物根际促生菌(PGPR)的特征及应用潜力,对于提高干旱地区植物抗逆性、促进生态修复具有重要价值。然而,针对旱区乡土豆科植物PGPR功能多样性的系统性研究仍显不足。该综述聚焦我国旱区乡土豆科植物PGPR,阐明其在干旱环境中的地理分布与生态优势,解析PGPR的抗逆促生机制及其在提高植物抗逆性方面的应用前景。同时,建议未来应深入挖掘菌种资源,明确乡土豆科植物对干旱区不同类型土壤的适应性,进而推动PGPR在旱区乡土豆科植物中的应用。该文为精准构建与利用合成微生物群落提高植物抗逆性并保障生态与农业可持续发展提供了有价值的线索与实践指导。 展开更多
关键词 旱区 乡土豆科植物 植物根际促生菌 抗逆促生机制 合成菌群
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基于根系细菌群落分析烟草青枯病生物标志物
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作者 黄劭理 彭博 +7 位作者 徐茂华 林小兴 冯烨君 路小改 李力 张礼文 杨子仪 徐玉泉 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2026年第1期155-166,共12页
为筛选烟草青枯病的生物标志物,实现对烟草青枯病发生的预测,以烤烟品种‘云烟87’为试验材料,对来自贵州天柱县、湖南郴州市和湖南湘西土家族苗族自治州的健康植株和发病植株的根际和根内微生物进行16S rRNA测序,利用统计学方法分析根... 为筛选烟草青枯病的生物标志物,实现对烟草青枯病发生的预测,以烤烟品种‘云烟87’为试验材料,对来自贵州天柱县、湖南郴州市和湖南湘西土家族苗族自治州的健康植株和发病植株的根际和根内微生物进行16S rRNA测序,利用统计学方法分析根系细菌群落的多样性,并对健康和发病植株根系细菌群落进行比较分析,构建分子生态网络并识别核心微生物;同时,采用随机森林算法构建烟草根系微生物组与青枯病害的预测模型,并筛选对模型预测准确性贡献大的细菌类群。结果表明,来自贵州天柱县、湖南郴州市和湖南湘西土家族苗族自治州这3个产地的烟草根际和根内细菌多样性存在显著差异,但健康烟草与发病烟草根际和根内细菌的Shannon指数和Chao1指数无显著差异。基于健康和发病烟草根际和根内细菌群落的相对丰度,筛选出13种显著差异的细菌群落;通过分子生态网络,在根际和根内分别鉴定出11和15种与青枯病高度相关的细菌群落;构建的随机森林预测模型对根际和根内细菌群落的预测准确率均超过75%,并从中筛选对模型预测准确性贡献最大的前15种微生物群落。综合差异分析、分子生态网络分析和机器学习3种方法,在根际细菌群落中筛选到无色杆菌(Achromobacter)等、在根内中筛选到戴尔福特菌(Delftia)等可靠的生物标志物。研究结果揭示了烟草根际和根内细菌群落中可靠的青枯病生物标志物,为未来基于扩增子测序数据预防青枯病的发生提供了理论基础。 展开更多
关键词 烟草青枯病 生物标志物 微生物组 分子生态网络 机器学习
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德庆贡柑根围土壤及叶际细菌的分离与植物促生功能
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作者 董红红 杨茜 +2 位作者 邓名荣 李云锋 朱红惠 《微生物学报》 北大核心 2026年第1期443-455,共13页
德庆贡柑(Citrus reticulata cv.Gonggan in Deqing)作为中国国家地理标志产品,其品质形成与微生物生态密切相关。深入探究贡柑相关微生物资源对提升贡柑品质和产量意义重大。【目的】分离培养德庆贡柑根围土壤及叶际表面的细菌,系统评... 德庆贡柑(Citrus reticulata cv.Gonggan in Deqing)作为中国国家地理标志产品,其品质形成与微生物生态密切相关。深入探究贡柑相关微生物资源对提升贡柑品质和产量意义重大。【目的】分离培养德庆贡柑根围土壤及叶际表面的细菌,系统评价其促植物生长功能,为德庆贡柑的绿色栽培提供可用的促生菌资源。【方法】分别采集德庆贡柑根围土壤及叶片样本,采用稀释涂布法分离样本中的细菌,根据16S rRNA基因序列同源性鉴定菌株。利用溶磷、解钾、固氮和产铁载体的功能培养基评价菌株的促生能力,筛选高活性菌株。通过盆栽试验验证筛选出的菌株的促生功能。【结果】本研究共分离得到240株细菌,其中从贡柑根围土壤分离出96株,从叶际分离出144株。这些菌株隶属于4门29科51属,其中假单胞菌门(Pseudomonadota)为优势门,芽孢杆菌科(Bacillaceae)为优势菌科。240株细菌中,230株菌具有溶磷、解钾、固氮、产铁载体和产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)中的一种能力,占比达95.83%;123株菌具有3种以上促生能力,占比为51.25%。鉴于德庆贡柑的生长周期较长,本研究以番茄作为模式植物,通过盆栽试验评价8株具有2种及以上功能的菌株的促生功能。供试菌株显著增加了番茄的株高和鲜重。【结论】德庆贡柑根围土壤和叶际蕴含着丰富的功能微生物资源。本研究成功筛选出多株促生细菌菌株,盆栽试验证明它们能显著促进番茄生长。研究结果为德庆贡柑微生物资源的开发利用以及绿色栽培技术的发展提供了坚实的理论依据。 展开更多
关键词 德庆贡柑 根围土壤 叶际 促生细菌
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生物炭-秸秆隔层协同改良对盐碱土壤水分入渗过程的影响
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作者 牛雨婷 徐俊鹏 +1 位作者 董勤各 冯浩 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期144-152,共9页
[目的]探究生物炭-秸秆隔层协同改良措施(表层土壤添加生物炭+耕层下方铺设秸秆隔层)对旱区盐碱农田土壤水分运移规律的影响,为河套灌区盐碱农田土壤水分运移过程的合理调控提供科学依据和技术参考。[方法]利用土柱垂直入渗试验,设置生... [目的]探究生物炭-秸秆隔层协同改良措施(表层土壤添加生物炭+耕层下方铺设秸秆隔层)对旱区盐碱农田土壤水分运移规律的影响,为河套灌区盐碱农田土壤水分运移过程的合理调控提供科学依据和技术参考。[方法]利用土柱垂直入渗试验,设置生物炭添加量分别为0.5%(SC0.5)、2.5%(SC2.5)、7.5%(SC7.5)与秸秆隔层联合施用的处理,以未添加生物炭且无秸秆隔层的处理(CK)作为对照,系统分析不同组合下土壤水分入渗过程与入渗模型参数的变化特征。[结果]1)在只添加生物炭的表层土中,随生物炭添加量增加,相同时间内湿润锋运移深度和累积入渗量均逐渐减少。以60 min为例,SC0.5、SC2.5、SC7.5处理湿润锋运移深度较CK分别减小3.49%、6.97%和10.41%,累积入渗量分别减少7.75%、8.88%、15.50%。湿润锋通过秸秆隔层表现为“阻滞-波动”动态特征,其通过土壤与秸秆隔层交界面上方的过渡区的平均湿润锋推进速率较CK减少9.10%~45.45%,而在通过秸秆隔层时入渗率出现波动特征。2)生物炭与秸秆隔层的协同作用受生物炭添加量影响,具有阈值效应,可能为0.5%~2.5%。总体来看,SC0.5处理在增加总累积入渗量方面效果最佳,较CK增加16.88%,但同时减缓湿润锋运移,较CK增加总入渗时间22.22%。3)Kostiakov模型和Philip模型均能较好地模拟盐碱土壤水分入渗过程,其中Kostiakov模型具有更高的模拟精度,而Philip模型可从参数物理意义角度解释土壤水分入渗机制,二者在解析生物炭-秸秆隔层协同改良措施下土壤水分运移过程上具有互补性。[结论]生物炭-秸秆隔层协同改良措施对土壤水分入渗效果受生物炭添加量影响,其中SC0.5处理对减缓湿润锋运移,增加累积入渗量综合效果最好,研究可为西北旱区中重度盐碱农田土壤改良提供理论指导和技术支撑。 展开更多
关键词 盐碱地 生物炭 秸秆 入渗率 入渗模型
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秸秆还田配施复合微生物菌剂对退化褐土修复及关键微生物筛选
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作者 崔家馨 韩钰 +3 位作者 冯晨 武清涵 郭萍 杨世琦 《河南农业大学学报》 北大核心 2026年第1期110-121,共12页
【目的】探究秸秆还田配施复合微生物菌剂对退化褐土土壤养分和微生物群落多样性的影响,为修复退化的土壤提供有效且可行的措施。【方法】以未处理的退化褐土为对照(CK),分别在退化褐土中添加秸秆(T1),以及秸秆和复合微生物菌剂(枯草芽... 【目的】探究秸秆还田配施复合微生物菌剂对退化褐土土壤养分和微生物群落多样性的影响,为修复退化的土壤提供有效且可行的措施。【方法】以未处理的退化褐土为对照(CK),分别在退化褐土中添加秸秆(T1),以及秸秆和复合微生物菌剂(枯草芽孢杆菌+绿僵菌)(T2),测定土壤养分指标,利用宏基因组测序分析土壤微生物群落的差异性,筛选退化褐土修复过程中的关键微生物。【结果】秸秆和复合微生物菌剂的添加,改善了土壤pH值,提高了有机碳、速效钾、速效磷、碱解氮和微生物量碳的质量分数。宏基因组测序结果表明,秸秆还田配施复合微生物菌剂能够提高土壤微生物种水平α多样性,土壤中假单胞菌门、放线菌门和拟杆菌门相对丰度显著增加。相关性分析结果表明,土壤有机碳和微生物量碳与微生物群落结构密切相关。放线菌门的野野村氏菌属(Nonomuraea)与有机碳的变化显著相关,在退化褐土的修复过程中发挥关键作用。【结论】秸秆配施复合微生物菌剂修复退化褐土,可以提升土壤养分,改变土壤微生物物种组成,提高种水平α多样性;野野村氏菌属为该修复过程中的关键微生物。 展开更多
关键词 退化褐土 秸秆还田 复合微生物菌剂 土壤养分 关键微生物
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黄土丘陵区典型层状结构土壤剖面CO_(2)分布特征及其影响因素
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作者 夏彬 张佐源 +1 位作者 郝旺林 许明祥 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期290-296,共7页
[目的]为揭示层状土壤剖面的CO_(2)垂直分布规律及其影响因素。[方法]选取典型层状结构土壤剖面为研究对象,基于土壤剖面构型特征,通过气井法对土壤剖面CO_(2)浓度进行野外监测,并根据菲克定律计算CO_(2)累积通量。[结果]1)层状结构主导... [目的]为揭示层状土壤剖面的CO_(2)垂直分布规律及其影响因素。[方法]选取典型层状结构土壤剖面为研究对象,基于土壤剖面构型特征,通过气井法对土壤剖面CO_(2)浓度进行野外监测,并根据菲克定律计算CO_(2)累积通量。[结果]1)层状结构主导CO_(2)浓度的剖面分布格局。草地土壤中,CO_(2)在剖面不同时期的旋回淤积层中浓度分别为2449.2、6201.9、2736.9、5284.9μmol/mol,显示出波动趋势;农地土壤中,CO_(2)在耕层、犁底层、底土层中浓度分别为1792.3、3661.4、5294.7μmol/mol,呈递增趋势;林地土壤中,CO_(2)在剖面中均匀分布,浓度为1442.9~1474.4μmol/mol。2)剖面CO_(2)浓度影响因素受土地利用调控。农地土壤CO_(2)浓度与土层深度、土壤体积质量、黏粉粒质量分数、孔隙、温度、土壤水分体积分数、SOC显著相关;林地土壤CO_(2)浓度与土壤温度显著负相关;草地土壤CO_(2)浓度受各因素耦合作用的非线性影响,与单一因素间无显著相关性。3)现有模型在预测层状土壤CO_(2)累积通量时存在不确定性。[结论]明确层状土壤剖面CO_(2)分布特征及其影响因素,为理解土壤碳排放过程、改进碳通量模型、制定温室气体管理策略提供科学依据。 展开更多
关键词 剖面构型 层状结构 CO_(2)分布 累积CO_(2)通量 气体井法
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不同杂草管理方式对山地胶园土壤环境和胶乳鲜重的影响
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作者 原慧芳 李金威 +3 位作者 阮彦伟 陈明惠 周会平 岩香甩 《森林与环境学报》 北大核心 2026年第1期60-70,共11页
为探究不同杂草管理方式对山地橡胶园土壤环境及胶乳鲜重的影响,以橡胶树品种‘云研77-4’为研究对象,设置化学除草(CW)、人工除草(MW)、绿肥覆盖还田(GC)、杂草壕沟还田(WT)和常规管理(CK)5个处理,于2014-2023年开展长期定位监测。结... 为探究不同杂草管理方式对山地橡胶园土壤环境及胶乳鲜重的影响,以橡胶树品种‘云研77-4’为研究对象,设置化学除草(CW)、人工除草(MW)、绿肥覆盖还田(GC)、杂草壕沟还田(WT)和常规管理(CK)5个处理,于2014-2023年开展长期定位监测。结果表明,不同处理对土壤细菌群落结构和理化性质部分参数有显著影响。WT处理的土壤细菌特有操作分类单元(OTU)数量最多,且多样性指数也较高,MW处理的土壤特有OTU数量偏少,且多样性指数偏低。各处理下两个土层(0~20 cm和20~40 cm)土壤细菌群落结构相似,均以绿弯菌门、放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和厚壁菌门为土壤优势菌门。WT处理显著提高了土壤有机质(OM)含量、pH值,交换性钙(ExCa)含量和交换性镁(ExMg)含量,GC处理在提升速效磷(AP)、速效钾(AK)含量及改善土壤结构方面表现显著,相比之下,MW处理导致土壤OM、全氮(TN)、碱解氮(HyN)含量等指标的下降。胶乳年产鲜重数据显示,WT、GC处理的年平均胶乳鲜重在2022、2023年均高于CK、MW处理。冗余分析表明,土壤pH值、OM含量、全磷(TP)含量是影响胶乳鲜重的最关键因子,对胶乳鲜重的贡献率分别为58.6%、47.4%、47.4%。综上,WT、GC处理对改善土壤环境和提高橡胶树胶乳鲜重具有积极效果。 展开更多
关键词 山地胶园 杂草管理方式 细菌群落 土壤理化性质 胶乳鲜重
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藏东南色季拉山裂毛雪山杜鹃环境适应策略对海拔的响应
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作者 陈刚刚 郭亮娜 +3 位作者 李悦 李江荣 张更新 付芳伟 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期99-109,共11页
[目的]探究藏东南色季拉山优势灌木裂毛雪山杜鹃(Rhododendron aganniphum var.schizopeplum)海拔梯度下的环境适应策略,为生态脆弱的高寒山地生态保护和生态修复提供理论支撑。[方法]以裂毛雪山杜鹃为研究对象,研究叶片物理性状、叶片... [目的]探究藏东南色季拉山优势灌木裂毛雪山杜鹃(Rhododendron aganniphum var.schizopeplum)海拔梯度下的环境适应策略,为生态脆弱的高寒山地生态保护和生态修复提供理论支撑。[方法]以裂毛雪山杜鹃为研究对象,研究叶片物理性状、叶片养分、根系养分和土壤养分质量分数沿海拔梯度的变化规律及其变异特征。[结果]土壤有机碳(TC,102.34~251.68 g/kg)、全氮(TN,2.24~5.92 g/kg)、全磷(TP,0.60~1.10 g/kg)、全钾质量分数(TK,12.41~18.12 g/kg)高于全国平均水平,但速效养分质量分数较低。极高的海拔造成的低温环境能抑制土壤速效养分的释放。随海拔升高,1~3 a生叶片面积、叶长、叶宽和比叶面积呈减小趋势,叶厚呈增加趋势,表明高海拔雪山杜鹃采取更为保守的生存策略;1 a生叶片TC(489.65~496.20 g/kg)、TN(9.18~10.00 g/kg)、TP(0.69~1.02 g/kg)随海拔升高呈降低趋势,2 a生、3 a生叶片TC(486.44~494.76、485.82~498.73 g/kg)随海拔升高呈增加趋势,TN(7.36~8.42、5.15~6.62 g/kg)、TP(0.52~0.90、0.48~0.76 g/kg)则相反,2 a生、3 a生叶片通过增加碳基结构性物质以增强抗逆性。叶性状网络、偏最小二乘法路径模型(PLS-PM)分析表明,雪山杜鹃叶功能性状具有显著的种内变异。随海拔升高叶片形态向小而厚变异,叶片N、P、K质量分数随叶龄增大而减少,而C质量分数则随叶龄增加而增多,是叶片对养分的差异化分配,也是叶片物理性状变异的内在驱动因素。[结论]叶性状变异、协调不同叶龄叶片养分分配、叶片资源投资侧重转变是裂毛雪山杜鹃海拔梯度上的环境适应策略,研究结果为深入理解裂毛雪山杜鹃环境适应策略及其植物资源合理开发利用提供新的理论和数据支撑。 展开更多
关键词 环境适应机制 叶功能性状 海拔梯度 权衡-协同关系 色季拉山
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不同生物炭用量对甘薯产量、品质和土壤细菌群落的影响
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作者 韩晓晴 赵哲 +5 位作者 位佳敏 梁明阳 田浩轩 赵梦雨 侯文邦 李友军 《中国土壤与肥料》 北大核心 2026年第1期74-84,共11页
探明不同生物炭用量对甘薯产量、品质和土壤细菌群落的影响,为改善甘薯根际土壤微生态环境,以及为生物炭在甘薯生产中的应用提供理论依据。以常规施肥为对照,设置5个生物炭施用量处理:2.8、5.6、11.2、22.5和45.0 t/hm^(2)。于甘薯收获... 探明不同生物炭用量对甘薯产量、品质和土壤细菌群落的影响,为改善甘薯根际土壤微生态环境,以及为生物炭在甘薯生产中的应用提供理论依据。以常规施肥为对照,设置5个生物炭施用量处理:2.8、5.6、11.2、22.5和45.0 t/hm^(2)。于甘薯收获期采集根际土壤样品,分析土壤细菌群落结构及多样性,同时测定土壤理化性质、酶活性及甘薯产量和品质。结果表明,施用生物炭显著提高了甘薯产量和品质,与未施生物炭处理相比,甘薯产量提高16.96%~49.94%,干物质、可溶性糖、淀粉、粗蛋白和β-胡萝卜素含量分别提高1.29%~11.90%、3.96%~6.44%、15.51%~36.48%、30.16%~62.65%和30.11%~59.31%。随生物炭施用量的增加,土壤容重降低2.63%~15.13%,而孔隙度、含水量、pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高2.02%~10.19%、10.12%~20.42%、0.41%~7.22%、1.51%~29.81%、23.13%~69.44%、6.64%~32.02%和10.54%~45.32%。同时,土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性也分别提高17.51%~52.54%、1.11%~6.97%、2.04%~23.64%和6.53%~35.71%。生物炭施用提高了甘薯根际土壤的细菌多样性,并改善了细菌群落结构,优势菌门放线菌、变形菌、厚壁菌和芽单胞菌的相对丰度显著升高。分析显示,22.5 t/hm^(2)为生物炭最佳施用量,可获得最高净利润(116488.86元/hm^(2))。结构方程模型进一步揭示,生物炭通过改善土壤物理性质、养分含量和酶活性,直接或间接影响土壤细菌多样性、甘薯的产量和品质,其中土壤物理性质是主要的调控因子。综上所述,施用22.5 t/hm^(2)生物炭可显著改善土壤特性,提高甘薯产量和品质,且具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 甘薯 生物炭 产量 品质 细菌群落
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稻蟹共作土-水细菌群落结构特征及构建机制
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作者 徐程 董军林 +3 位作者 邱小琮 韩增玉 魏泽宇 杨涓 《生态学报》 北大核心 2026年第2期861-875,共15页
稻蟹共作是一种结合水稻种植与河蟹养殖的生态农业模式,其细菌群落对生态系统功能和生产力具有重要作用。研究样品采集工作在2022年4月至8月进行,利用高通量测序技术进行测序并使用组学技术析稻田土壤和水体样本的细菌群落结构,并结合... 稻蟹共作是一种结合水稻种植与河蟹养殖的生态农业模式,其细菌群落对生态系统功能和生产力具有重要作用。研究样品采集工作在2022年4月至8月进行,利用高通量测序技术进行测序并使用组学技术析稻田土壤和水体样本的细菌群落结构,并结合非度量多维尺度分析方法、β多样性分解、群落生态学模型和冗余分析(RDA),探讨细菌群落的共存模式及其组装过程。结果表明,稻蟹共作土壤细菌群落的丰富度和多样性高于水体细菌;变形菌门(Proteobacteria)为土壤和水体相对丰度最高的菌门。细菌群落β多样性分解表明土壤和水体细菌群落均以周转过程为主导。基于中性模型(NCM)分析显示,水体细菌群落迁移依赖性较强,随机性过程增强。水体细菌群落NCM模型R~2值分别为0.619、0.629和0.633,土壤群落R~2值分别为0.638、0.569和0.424。RDA分析表明,水体细菌相对丰度主要与水温、高锰酸盐指数、碱度、硝氮和电导率相关,土壤细菌丰度与有效磷、pH、全钾、氨氮和总磷相关。研究揭示了稻蟹共作系统中土水细菌群落的构建机制,为优化管理及其在西北地区推广提供一定科学依据。 展开更多
关键词 稻蟹共作 细菌群落 中性模型 群落构建机制
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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
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硝化抑制剂DMPP对滨海盐碱水稻土细菌群落的影响
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作者 龙翔 刘浩 +3 位作者 朱诗君 姚红燕 曹慧 汪峰 《南京农业大学学报》 北大核心 2026年第1期94-102,共9页
[目的]本试验旨在研究硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-dimethylpyrazole phosphate,DMPP)对滨海盐碱水稻土细菌群落多样性、结构和群落组装的影响。[方法]采用盆栽试验方法,结合16S rRNA基因扩增子高通量测序技术,分析添加DMPP对2... [目的]本试验旨在研究硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-dimethylpyrazole phosphate,DMPP)对滨海盐碱水稻土细菌群落多样性、结构和群落组装的影响。[方法]采用盆栽试验方法,结合16S rRNA基因扩增子高通量测序技术,分析添加DMPP对2种盐渍化水平土壤细菌群落结构和构建机制的影响。[结果]与低盐土壤相比,高盐土壤细菌群落的Shannon指数较低,群落稳定性较低,添加DMPP后细菌群落的Shannon、Chao1指数升高,群落稳定性升高,而低盐土壤添加DMPP后细菌的Shannon、Chao1指数降低,群落稳定性降低,不同土壤处理间细菌群落结构存在显著差异;与低盐土壤相比,高盐土壤中Myxococcota、Acidobacteriota等相对丰度较低,而Proteobacteria、Bacteroidota相对丰度较高,添加DMPP后Bacteroidota、Chloroflexi的相对丰度显著降低,而Actinobacteria、Proteobacteria相对丰度显著升高;土壤细菌群落的组装过程主要由随机性过程驱动,DMPP在高盐条件下增加了随机性过程的相对贡献度,而在低盐条件下降低了随机性过程的相对贡献度;冗余分析和相关性分析表明,土壤电导率、有机质和碱解氮含量是影响细菌群落结构的主要环境因子。[结论]添加DMPP对不同盐分含量的滨海盐碱水稻土细菌群落具有显著影响。 展开更多
关键词 高通量测序 细菌群落多样性 群落组装机制 3 4-二甲基吡唑磷酸盐 滨海 盐碱地
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