广西桉树人工林根际土壤微生物群落功能多样性

为了揭示广西主要桉树人工林种植区桉树根际土壤微生物群落的功能多样性差异,借助BIOLOG检测法,比较了广西5个地区的桉树根际土壤微生物的群落特征。结果表明:各样点土壤微生物碳源平均颜色变化率排序为梧州样点(WZ)田林样点(TL)吴圩样点(WX)鹿寨样点(LZ)宁明样点(NM);5个地区的根际土壤中微生物群落碳源利用类型和微生物代谢多样性指数(丰富度和多样性)具有明显的分异,对根际土主成分1起分异作用的碳源为糖类及其衍生物、氨基酸类和羧酸类物质;5个地区的桉树根际土壤微生物群落功能性之间的差异显著,梧州样点土壤微生物活性和功能多样性最高。     

连栽木麻黄根际微生物群落结构和功能特征

以不同栽培代数的木麻黄(第1代FCP、第2代SCP、第3代TCP)根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术分析根际土壤微生物群落结构和功能多样性对多代连栽响应。结果表明,不同代数的土壤微生物对各类碳源的利用程度存在显著差异,连栽后木麻黄根际土壤微生物对碳源利用率显著下降。在6类碳源中,除胺类外,其他5种碳源均呈现FCP>SCP>TCP。PLFA分析共检测到11种PLFA生物标记,FCP土壤微生物PLFA生物标记总量明显高于SCP和TCP,3个代数土壤中含量最高的PLFA生物标记是i16:0、a15:0和18:1ω9c。土壤中特征微生物含量差异明显,细菌分布量最大,其次是真菌和放线菌。随栽植代数增加,细菌含量减少,真菌含量增加。土壤微生物群落多样性指数均呈现FCP>TCP>SCP,与土壤理化性质变化密切相关。可见木麻黄连栽显著影响其根际土壤微生物群落结构与功能,因此根际土壤微生态失衡可能是导致木麻黄连栽障碍的重要因素。     

不同育苗基质的团花根际微生物群落功能多样性特征

利用Biolog-ECO技术对不同育苗基质培育下的团花根际微生物群落功能多样性进行研究。结果表明:不同育苗基质的团花根际微生物群落功能多样性有显著差异,13#甘蔗渣堆肥用作团花育苗基质能显著增强微生物对碳源的利用,13#育苗基质培育的团花根际微生物总体表现较高的活性,并且根际微生物利用碳源的类型以糖类、羧酸类和氨基酸类化合物相对较多,如:D-半乳糖酸γ--内脂、D-甘露醇、D-纤维二糖、衣康酸、L-精氨酸、L-天门冬酰胺和L-丝氨酸。     

尾巨桉二代萌芽更新套种卷荚相思的效果分析

通过尾巨桉二代萌芽林套种30%的卷荚相思形成复层混交林,对6a生混交林的生长及土壤理化性状进行了调查测定,结果表明:尾巨桉二代萌芽更新套种30%比例的卷荚相思,林分生产力明显提高,土壤理化性状有所改善。6年生混交林中桉树的平均树高、胸径、单株材积分别比桉树萌芽纯林提高了8.94%、14.42%和41.59%,套种的卷荚相思生长也较好,达到南亚热带同等立地条件的速生丰产林水准,套种后混交林分蓄积量比桉树萌芽纯林提高了23.51%。桉树二代萌芽更新套种一定比例的卷荚相思是可行的,在闽南山地可进一步中试推广。     

大兴安岭干旱阳坡各类退化类型土壤微生物特征研究

通过对干旱阳坡蒙古栎林、灌丛、草丛等3种群落类型的微生物群落功能多样性分析,结果表明:3种不同退化阶段的根际土微生物碳代谢活性差异均达显著水平。其中,灌草丛根际土微生物碳代谢强度最强;蒙古栎林根际土次之;而草丛的根际土微生物代谢强度最低,土壤微生物碳代谢活性最弱。三者之间均匀度指数差异不明显,说明土壤微生物均匀度未随植被的退化而发生改变。灌丛和蒙古栎林土壤微生物的碳利用模式相近。灌丛及蒙古栎林土壤微生物对31种碳源代谢能力大于草丛,差异显著。     

转基因Bt棉对根际土壤微生物群落的影响（英文）

根际箱中种植2个转基因Bt棉品系99BC-4,99BC-8及其非Bt受体泗棉3(SM3)后,于花期采集其根际土壤。BIOLOG检测显示,整个168 h的实验室培养期间,根际土壤微生物群落的每孔颜色平均变化率(AWCD)随着时间的推移呈现出差异性的S型曲线;AWCD值显示,GP2板低于GN2板和ECO板,意味着供试土壤内革兰氏阳性菌对碳源的利用能力较低。功能多样性分析表明,99BC-8和SM3根际土壤微生物群落的丰富度高、多样性强,集中了较多的主导微生物种,因而表现出高代谢能力和功能多样性。PCA得出,GN2板前2个主成分分别占总变量的35.59%和19.37%,GP2板前2个主成分分别占30.57%和18.89%。推理认为,Bt毒蛋白可能刺激了某些微生物利用优势碳源以促其生长,主导着土壤微生物的反应,虽然在2个转基因Bt棉品系根际土壤中其表现不一致。     

高黎贡山旱冬瓜林下土壤微生物碳源代谢多样性分析

用Biolog生态平板分析法,对高黎贡山国家自然保护区海拔900~1 800 m梯度的旱冬瓜林下土壤微生物群落碳源代谢多样性进行分析,比较不同海拔的旱冬瓜林下土壤微生物群落碳源代谢的差异。结果表明,土壤微生物群落碳源代谢功能的变化随着海拔的变化而发生变化,土壤微生物群落碳源代谢利用的丰富度指数(S)、物种丰富度指数(H)均随海拔的增加而增大。旱冬瓜林下的土壤微生物群落碳源代谢活性,随着海拔上升逐渐增加;所采集的6个梯度旱冬瓜林下土壤微生物对6类碳源的利用存在差异,对于羧酸类和碳水化合物类利用程度较高,对其他种类化合物利用程度较低;Biolog-Eco微平板反应72 h后土壤微生物碳源代谢的平均颜色变化率(AWCD)值,利用主成分分析的方法分析土壤微生物碳源代谢,代谢基质主成分1的贡献率为60.3%,起分异作用的主要是碳水化合物,有10种,氨基酸化合物与羧酸化合物各占5种;主成分2的贡献率21.3%,起分异作用的主要是芳香化合物。高黎贡山国家自然保护区旱冬瓜林下,土壤微生物群落碳源代谢多样性的分布是随着海拔的升高而增大,不符合"中部膨胀"这一高山植物多样性研究的普遍结果。     

黄土高原不同树龄刺槐丛枝菌根与根际微生物的群落多样性

采用BIOLOG检测法,研究丛枝菌根与黄土高原不同树龄刺槐人工林及次生林根际微生物群落多样性的关系.结果表明:8、15、23和30年刺槐人工林随着树龄的增加,菌根侵染率先增加后降低,微生物活性(AWCD值)增大,碳源代谢丰富度指数(S)和Shannon指数(H)逐渐增加,23年达到峰值后趋于稳定,并逐渐降低,不同林地菌根侵染率与根瘤数呈显著正相关(Y=414.82 x-188.73,r=0.927,P＜0.05).主成分分析表明:刺槐人工林根际微生物群落结构与功能随着树龄的增加存在时间上的连续性,次生林优于相同树龄人工林,在碳源利用上表现为与树龄更长的人工林相近.菌根侵染率与根瘤数、细菌量、丰富度指数(S)和Shannon指数(H)的相关性分析表明:丛枝菌根对刺槐根际微生物群落的稳定和功能多样性的增加具有促进作用,在造林年限上表现为对较短树龄刺槐林根际微生物群落影响较大,在造林措施上对刺槐次生林微生物群落多样性的作用优于人工林.     

不同林火强度对大兴安岭偃松林土壤微生物功能多样性的影响

采用BIOLOG方法研究黑龙江省大兴安岭地区呼中林区不同林火强度对土壤微生物功能多样性的影响。在培养144h达到对数增长期的土样中,土壤微生物的碳源利用率因不同林火强度火烧而不同。高、中、低火烧强度均影响微生物群落多样性,特别是低强度火烧能提高微生物物种丰富度(Shannon指数)、物种优势度(Simpson指数)及群落均匀度(McIntosh指数);而中、高强度火烧使指数降低,这可能是由于土壤经过高温高热的灼烧,挥发了大量的气态氮、有机碳、速效磷,使火烧后土壤中的微生物数量、多样性锐减,并使成分发生改变,土壤中的有机质含量减少,同时,火后土壤的pH值升高,使微生物生存环境发生了变化,不利于微生物的活动。主成分分析表明:不同处理土壤微生物主要利用氨基酸类和糖类碳源,但不同火烧强度对微生物群落在碳源的利用上存在着较大的差异。林火可以改变土壤微生物功能多样性,不同林火强度使土壤微生物群落在碳源利用能力、利用类型以及群落的多样性上产生了较大的分异。     

桉树不同更新方式效果与效益分析

在福建岩溪国有林场开展桉树2代炼山植苗造林与不炼山萌芽更新2种不同更新方式的对比试验,通过对炼山植苗造林与萌芽更新的林分生长量以及经济效益的分析,结果表明:3.5年生炼山植苗造林的林分平均树高、胸径、材积分别比萌芽林分提高3.1%～13.1%、1.7%～11%和7.1%～40.5%,蓄积量提高15.9%～56.9%;6年生时其经济效益提高44.3%,成本增加31.6%,投入产出比降低9.5%;炼山植苗造林生长潜力大,可培育大径材。而萌芽更新早期生长快但衰老也快,生长后劲不足且抗风性差;但对林地及周围环境影响较小。生产上,应根据不同的立地条件和投资主体,选择适宜的桉树更新方式,从而满足木材需求的同时保持林地的可持续利用。     

施肥对尾叶桉萌芽林生长的影响

尾叶桉萌芽林的施肥研究较少,国内的桉树施肥研究主要集中在第1代苗木造林。本试验研究结果表明,施肥对尾叶桉萌芽林当年高生长有极其显著的促进作用,并随施肥量的增加而提高,但随着时间的推移,这种高生长与施肥量成正相关的关系不断减弱。对胸径生长的调查结果有与同高生长相一致的规律,随时间的推移处理间的差异不断变小。对比树高生长,处理间胸径的差异更加显著,直至施肥后3a,在P＝0.1水准上仍然差异显著。施肥促进高、径生长的同时,提高了材积和出顶率,从而明显提高了利润。但对比尾叶桉实生林更加显著的施肥效果,建议把有限的肥料用于实生林施肥,将更大程度地提高其产量和经济效益。     

不同林龄杉木人工林土壤微生物群落代谢功能差异

【目的】研究不同林龄杉木人工林土壤理化性质以及微生物对碳源利用的差异,明确林龄对土壤微生物功能多样性的影响,为杉木人工林可持续经营管理提供理论依据。【方法】在福建武夷山脉选择3、12和38年生的杉木人工林,采用Biolog-ECO法研究不同林龄杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物对碳源的利用特征,并对土壤微生物利用各类碳源的特性进行热图分析、主成分分析(PCA)和相关性分析,揭示利用碳源的差异及导致差异的主要影响因素。【结果】不同林龄杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、McIntosh多样性指数和McIntosh均匀度指数均随林龄的增加而增加。在96~168h培养时间内,38年生杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性显著高于12年生和3年生(P<0.05)。38年生对酚酸类、胺类和氨基酸的利用强度较大,12年生对酚酸类、多聚物和氨基酸的利用强度较大,3年生对多聚物、羧酸和碳水化合物的利用强度较大,并且38年生土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸和胺类的强度显著高于3年生,而12年生和3年生土壤微生物群落对6类碳源的利用率差异不显著(P>0.05)。热图分析结果表明:38年生和12年生杉木人工林土壤微生物群落能够代谢31种碳源底物,而3年生杉木人工林土壤微生物群落仅能代谢19种碳源底物。环境因子中,土壤pH、全氮、速效钾和碳氮比能够显著影响微生物群落的代谢功能。【结论】38年生杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,3年生最低,pH、全氮含量随林龄的增加而上升,碳氮比则随林龄增加而下降,因此林龄是驱动杉木人工林土壤生物学和非生物性质变化的重要因素。     

落叶松人工林土壤腐殖物质组分及其对酸度的影响

对落叶松人工纯林不同发育阶段幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林及二代幼龄林土壤腐殖物质组分变化及其对酸度的影响进行研究,以次生林和一代幼龄林为对照,比较不同发育阶段落叶松人工林与天然次生林、一代幼龄林与二代幼龄林土壤有机质含量、腐殖物质组分特征的差异.结果表明:落叶松人工林从幼龄林到近熟林根际与非根际土壤有机质含量、胡敏酸含碳量、胡敏素含碳量随林龄的增大而增大;近熟林到成熟林根际与非根际土壤有机质含量、富啡酸含碳量和胡敏素含碳量随着林龄的增大而降低;土壤腐殖化程度(土壤中胡敏酸占全C的百分比)和土壤腐殖质中胡敏酸含碳量与富啡酸含碳量比值(HA/FA)为次生林大于幼龄林和近熟林;二代幼龄林与一代幼龄林相比,根际土壤有机质含量、富啡酸含碳量和胡敏素含碳量分别降低4.53%、35.8%和1.98%,非根际土壤有机质含量、胡敏酸含碳量、富啡酸含碳量和胡敏素含碳量分别提高46.44%、43.69%、47.45%和49.5%;土壤腐殖物质组分与酸度的相关关系随着年龄的变化而变化,并且不同发育阶段根际土壤腐殖物质组分与根际土壤活性酸(pH值)、交换性酸、水解性酸相关性密切.     

天然次生阔叶林转变为杉木人工林对土壤微生物量的影响

在我国南方,天然次生阔叶林转变为杉木人工林是一种常见的管理措施。为研究森林利用方式转变对土壤微生物量的影响,我们在中国科学院会同森林生态实验站比较了天然次生阔叶林、第一代和第二代杉木人工林土壤理化性质和微生物量。杉木人工林土壤有机碳、全氮、铵态氮和微生物量碳氮含量明显低于天然次生阔叶林。第一代、二代杉木人工林土壤微生物量碳仅为天然次生阔叶林的53%和46%,微生物氮为97%和79%。杉木人工林土壤微生物量碳占有机碳的比例也低于天然次生阔叶林土壤,但微生物量氮则相反,为杉木人工林高于天然次生阔叶林。因此可以得出,天然次生阔叶林转变为杉木人工林以及杉木林连栽引起了土壤生物学特性和土壤质量降低。图2表3参36。     

桉树青枯病林地根际土壤营养分析

为了探讨桉树林地根际土壤营养状况与青枯病发生的关系,从广东省阳东县采集了3块不同健康状况样地的桉树林地根际土壤进行分析测定.结果表明:土壤pH值与桉树青枯病发病状况无显著相关性,土壤有机质、全氮、全钾含量在不同发病程度的样地间呈现健康林地＜中等发病林地＜严重发病林地的趋势.主成分分析表明,土壤有机质、全氮、全磷、有效磷4个成分的含量可能是反应桉树林地健康状况的主要因子.     

Effects of Different Forest Fire Intensities on Microbial Community Functional Diversity in Forest Soil in Daxing’anling

Microbial community functional diversity is a sensitive indicator of soil.Forest fires can change microbial community functional diversity.In this research,the fired soil samples were collected from Huzhong of Daxing’anling in Heilongjiang Province. The functional diversity of soil microbial community was detected by BIOLOG system.The average well color development(AWCD) in BIOLOG plates indicated the ability of carbon substrate utilization of microbial community.The indices of Shannon, Simpson and Mcintosh were calculated to show the richness,dominance and evenness of the functional diversity,and the principal component analysis of substrate reactions reflected the main carbon sources utilized by microbial community.The results showed that all the samples exhibited the reduction of AWCD during the first 144 hours of incubation,but there were obvious differences in the reduction degree among the samples.All kinds of fire intensities could influence microbial community functional diversity. The low fire intensity increased the richness (Shannon),dominance(Simpson) and evenness (Mcintosh) of microbial community.However,the intermediate and high fire intensity reduced these parameters,suggesting that the burned soil emitted gaseous nitrogen,a number of organic carbon and available phosphorus,which caused the reduction of the microorganism in quantity and type,and change in soil ingredients.The organic material reduced in the burned soil,in the same time,the pH values rose,which changed environment in which microorganism lives.The changed environment might not be conducive to activities of the microorganism.The principal component analysis showed that the main carbon sources for soil microbes were carbohydrates and amino acids and the carbon substrate utilization patterns in different samples were significant different.The results indicated that functional diversity of soil microbes were altered by forest fires,and the ability of microbes to utilize carbon source and the type of carbon sources were affected by dif     

Nutrient Management for Eucalypt Plantations in South China

Eucalypts are very popular for revegetation in many parts of south China because of their capacity to tolerate degraded sites and unfertile soils,and their fast growth potential to coppice. This paper reviews a decade of field trials in china, undertaken as part of several bilateral researchprograms in plantation forestry, concerning the use of fertilizers, harvest residue management and inoculation with ectomycorrhizal fungi. One of the key questions addressed is whether the productivity of plantation eucalypts in south China can be increased to the world average by nutrient management across a rotation.     

历山典型植被土壤碳代谢指纹特征与差异

【目的】研究不同海拔典型森林土壤中土壤微生物碳代谢特征与差异。【方法】在山西省历山选取了7种典型植物群落,即亚高山草甸(C1),华山松纯林(C2),红桦、榆树、五角枫、辽东栎阔叶混交林(C3),榆树、核桃楸、青皮椴、辽东栎阔叶混交林(C4),白桦、青皮椴、核桃楸、华北落叶松、油松针阔混交林(C5),白皮松、油松针叶混交林(C6)、油松纯林(C7)作为实验样地。采用BIOLOG技术,研究其碳代谢指纹的特征与差异。【结果】结果表明:反映微生物活性的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)的大小顺序为C5> C1> C4> C3> C6> C7> C2,且相互之间差异显著(P <0.05),即白桦、青皮椴、核桃楸、华北落叶松、油松针阔混交林土壤中微生物群落利用碳源的能力最强,华山松纯林最低;土壤微生物代谢多样性指数同样反映这一规律。【结论】1)各植被类型下土壤微生物群落对各碳源的利用的主成分分析研究结果表明,不同植被类型下土壤微生物代谢碳源程度各异。2)综合31种碳源的利用,碳水化合利用率最高,其次依次为氨基酸、羧酸类、多聚类、酚酸类,胺类碳源的利用率最小。3)土壤微生物代谢多样性与海拔梯度并无规律性关系,而与地上植物的种类和数量密切相关。