分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响，选取“登义”2号为试验材料，采用单因素完全随机试验设计，以常规平栽不覆盖为对照（CK），依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖（HL）、垄覆液态地膜沟不覆盖（YL）、垄不覆盖沟覆秸秆（NJ）、垄覆液态地膜沟覆秸秆（YJ）、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆（HJ）共计6个处理，利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性。结果表明：（1）垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率，其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大，分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%，且与CK间差异均显著（P<0.05），而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低。（2）垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性，且能改变微生物结构，但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能。（3）各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响。土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）；主要优势菌纲为γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria，占比25.8%）、拟杆菌纲（Bacteroidia，占比8.4%）和α-变形菌纲（Alphaproteobacteria，占比7.7%），且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数，即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成，实现玉米增产的效果。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为揭示土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响，以沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和沙打旺（Astragalus laxmannii）幼苗为研究对象，设置不同菌剂施用方式（喷施、混施）和施用量（0、1、3、5、7 g·kg-1和10 g·kg-1）开展盆栽试验，比较分析土壤微生物膜形成后植物气体交换和叶绿素荧光特征。结果表明：（1）当菌剂施用量>3 g·kg-1时，固结层硬度、厚度和土壤脲酶、蔗糖酶活性均显著高于对照组（P5 g·kg-1时沙打旺最大光化学效率（Fv/Fm）显著高于对照组（P<0.05）。除3 g·kg-1处理组之外，沙冬青Fv/Fm和光化学猝灭系数（QP）均高于沙打旺。（4）土壤特性、光合气体交换和叶绿素荧光三者为部分中介模型，土壤特性的改变能直接影响沙冬青和沙打旺叶绿素荧光特性。土壤微生物膜使固结层硬度和厚度平均提高3.84%和152.85%，土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性平均增强93.37%、170.68%和256.03%。其通过改善土壤质量、提高叶片气孔导度从而增强沙冬青和沙打旺光合效率和能力，使沙打旺和沙冬青净光合速率平均提高28.48%，Fv/Fm平均提高0.84%。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 生物土壤结皮对荒漠生态系统维持稳定发挥着重要作用。因此，在干旱沙区利用机械沙障辅助措施促使生物土壤结皮的形成发育具有重要意义。本文利用微生物高通量测序结合土壤理化性质测定研究机械沙障固沙(草方格、网格和覆网)对生物土壤结皮形成发育的影响。结果表明：草方格和网格中结皮颜色与藻结皮相近，覆网中结皮的盖度最高，厚度最厚；3种机械沙障固沙中结皮的黏粒和粉粒比例均显著高于流沙，覆网中结皮的营养化程度最高，也就是成土程度最高；从3种机械沙障固沙中结皮真菌、细菌和蓝藻的组成分析得知，覆网结皮的细菌组成中蓝藻门（Cyanobacteria）和蓝藻组成中瘦鞘丝藻属（Leptolyngbya）的比例比草方格和网格中结皮的高，真菌组成中座囊菌纲（Dothideomycetes）和蓝藻组成中微鞘藻属（Microcoleus）的比例低，而且独有微生物OTU数量最高。依据以往干旱区生物土壤结皮成土过程及微生物演替规律推测，覆网中结皮的发育程度很可能高于草方格和网格，其形成和发育轨迹不同于后两者。因此，3种机械沙障固沙中覆网最有利于生物土壤结皮的形成发育。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探究矿井水排放对荒漠草原土壤微生物群落结构及多样性的影响，以宁夏干旱风沙区矿井水排放地的 荒漠草原为研究对象，通过高通量测序分析矿井水排放湖泊沿岸水滨区域（MJTA）、近岸陆域（MJTB）和自然区域 （MJTC）土壤中0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层中细菌和真菌群落组成，结合土壤理化因子等生境因素，揭示矿 井水干扰对土壤微生物群落结构组成及多样性影响的主要因素。结果表明：（ 1）矿井水排放显著改变了土壤细菌 和真菌的群落组成，对土壤细菌和真菌群落门水平相对丰度差异影响显著。（ 2）水滨区域、近岸陆域和自然区域中 主 要 优 势 细 菌 门 均 为 放 线 菌 门（Actinobacteria）和 变 形 菌 门（Proteobacteria），主 要 优 势 细 菌 属 均 为: norank_f__norank_o__norank_c__MB-A2-108；水滨区域、近岸陆域和自然区域中主要优势真菌门均为子囊菌门（As⁃ comycota），水滨区域主要优势真菌属为unclassified_c__Sordariomycetes，近岸陆域和自然区域主要优势真菌属为光 黑壳属（Preussia）。（ 3）矿井水外排导致荒漠草原水滨区域土壤盐分、水分显著高于近岸陆域和自然区域，盐分抑制 了土壤细菌和真菌的生长，但同时促进了研究区嗜盐碱细菌的富集。（ 4）水滨区域土壤细菌和真菌多样性与丰富度 均显著低于自然区域，进一步说明矿井水对土壤细菌和真菌丰富度与多样性影响显著；不同土层土壤细菌和真菌 的丰富度与多样性差异较小；土壤环境因子与土壤细菌和真菌多样性分析表明土壤盐分、含水量、有机碳和pH是 影响荒漠草原土壤细菌和真菌群落多样性的主要影响因子。
分类： 地球科学 >> 地质学 提交时间： 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤中的微生物和酶活性是表征土壤质量的重要生物学性状。以甘肃省金昌市金川区宁远堡镇白家咀 村冶炼厂附近下风向遭受重金属复合污染的农田土壤为研究对象，采用大田调查的方法对其020 cm和2040 cm 土层的重金属（Zn，Pb，Cd，Cr，Cu，Ni，As，Hg）、微生物（细菌、真菌、放线菌）和酶活性（脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢 酶、脱氢酶）进行了调查分析。结果表明：（ 1）土壤在020 cm土层，Ni、Cu和As点位超标率依次为15.4%、30.8%和 38.5%；在2040 cm土层，Ni、Cu和As点位超标率均为7.7%。（ 2）Pb、Hg、Ni、Cu、Cd、As与细菌、脲酶、碱性磷酸酶、 过氧化氢酶、脱氢酶呈负相关关系；Cr与放线菌和真菌之间呈正相关关系；Zn与细菌生物量之间呈正相关关系；细 菌与放线菌生物量之间呈负相关关系。（ 3）Pb、Zn 和 Cr 为主导土壤生物学性状的主要因子，其贡献率依次为 72.4%、16.2%和4.9%。在铜镍砷复合污染区，过氧化氢酶活性对重金属Cu、Ni、Cd、As较为敏感，可作为该区土壤质 量评价的有效指标。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以新疆沙区油莎豆为研究对象，探究不同施肥处理对油莎豆根际土壤微生物群落组成和多样性的影响，对于新疆沙区油莎豆的田间养分管理和地力提升具有重要意义。结果表明：施肥均显著提高了油莎豆根际土壤有机质（OM）、有效磷（AP）、碱解氮（AN）和速效钾（AK）含量（P<0.05）。油莎豆根际土壤细菌和真菌的多样性指数（Chao、Ace和Shannon指数）随施肥量的增加呈降低趋势；根际土壤优势细菌群落为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和绿弯菌门（Chloroflexi），真菌的优势菌群为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）。冗余分析表明：土壤pH和电导率（EC）与主要的优势细菌门呈显著相关关系，土壤含水率与主要的优势真菌群落显著相关。综上所述，施肥通过影响土壤理化性质而改变油莎豆根际的土壤微生物群落结构和多样性，随施肥量的增加根际土壤微生物多样性均出现降低。土壤pH和EC是影响土壤细菌群落变化的驱动因子，影响真菌群落变化的主要因子为土壤有机质和含水率。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以内蒙古荒漠区短脚锦鸡儿灌木为研究对象，采用野外调查法分析灌丛对植物群落的影响，采用传统培养法，结合分子鉴定法分析灌丛对土壤微生物群落的影响。结果表明：（1）灌丛内植物群落多度和总生物量显著大于灌丛外，但是物种丰度和Shannon-Wiener指数灌丛内外无显著差异；（2）随土壤深度的增加，表层土与深层土的土壤可培养细菌丰度和真菌多度差异不显著，其余土壤微生物群落多样性特征均表现为：表层土显著大于深层土；（3）灌丛对土壤微生物群落具有正效应，且表层土正效应最大；（4）灌丛对植物群落的促进作用大于对土壤微生物群落的作用。
分类： 地球科学 >> 海洋科学 提交时间： 2017-03-22 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 水圈包括海洋、湖沼、河流、冰川、地下水等，水圈中居住着地球上一半以上的微生物，包括细菌、古菌、真菌、藻类、病毒等，蕴含着地球上最大的微生物组。已有的研究表明，水圈微生物在重要元素生物地球化学循环中发挥关键驱动作用。但是，人们对水圈微生物组的核心科学问题，即微生物如何发挥驱动作用至今了解不多。最近，国家自然科学基金委员会“水圈微生物驱动地球元素循环的机制”重大研究计划（简称“水圈微生物计划”）正式立项。该计划拟选择典型水圈环境，解析微生物群落构建及与环境之间的相互作用、微生物物质与能量代谢机制以及微生物代谢活动的生态学意义与贡献，从而揭示水圈微生物驱动碳、氮、硫等元素生物地球化学循环的机制。文章简述了该计划提出的背景与依据，以及涉及的主要科学问题和研究设想。
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