蔬菜-牧草轮作5年草地土壤微生物量变化及其群落结构分异
发布时间：2021-08-25 15:37
为明晰蔬菜-牧草轮作系统中种植牧草阶段土壤微生物群落年际和季节间的动态特征,本研究以温带气候区有机农牧场低投入蔬菜生产后种植牧草1～5年和永久性草地土壤为研究对象,运用高通量磷脂脂肪酸（PLFA）分析技术,测定土壤微生物脂肪酸种类和含量,通过非度量多维测度（NMS）排序和多响应置换过程（MRPP）分析,探究牧草不同生长年限和季节条件下土壤微生物生物量及其群落结构与功能变化规律。结果表明:1)随着牧草生长年限的延长,土壤中活体微生物的脂肪酸多样性提高,革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌脂肪酸的比例逐渐降低,真菌与细菌脂肪酸比例升高,微生物生物量增加。2)随着季节更替,特定脂肪酸比例、腐生真菌、厌氧菌生物量发生变化,土壤微生物群落结构亦存在差异。3)牧草生长4年后土壤微生物群落结构发生显著改变且趋近于永久性草地,土壤碳矿化和颗粒有机质含量变化驱动了土壤微生物群落结构分异。
【文章来源】：草业学报. 2019,28(11)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图１不同季节草地土壤真核生物和原生动物生物量Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｏｆｅｕｋａｒｙｏｔｅａｎｄｐｒｏｔｏｚｏａｉｎ
．０ｂ１５．８±０．４ｃＹ４７．５±０．４ｂｃ４．３±０．２ｂ２６．３±１．０ｂ３４．４±１．４ｂ１．４±０．０ｂ１６．８±０．５ｂｃＹ５１１．９±１．４ａ５．５±０．３ａ３３．５±１．３ａ４５．７±２．４ａ２．０±０．１ａ２０．１±０．９ａｂＰ１１．７±１．２ａ６．１±０．４ａ３４．４±１．６ａ４７．８±２．６ａ１．９±０．１ａ２２．５±１．３ａＹ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊Ｓ＊ＮＳＮＳＮＳ＊＊ＮＳＹ×ＳＮＳＮＳＮＳＮＳＮＳＮＳ对不同季节草地土壤微生物群落结构ＮＭＳ排序图２不同季节草地土壤厌氧菌和腐生真菌生物量Ｆｉｇ．２Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｏｆａｎａｅｒｏｂｅａｎｄｓａｐｒｏｐｈｙｔｉｃｆｕｎｇｉｉｎｐａｓｔｕｒｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓ不同小写字母表示厌氧菌生物量在季节间存在显著差异（Ｐ＜０．０１），不同大写字母表示腐生真菌生物量在季节间存在显著差异（Ｐ＜０．０５）。Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｎａｅｒｏｂｅｂｉｏ－ｍａｓｓｂｅｔｗｅｅｎｓｅａｓｏｎｓ（Ｐ＜０．０１）ｗｈｉｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｓａｐｒｏｐｈｙｔｉｃｆｕｎｇｉｂｉｏｍａｓｓｂｅｔｗｅｅｎｓｅａｓｏｎｓ（Ｐ＜０．０５）．（图４）结果表明，秋季草地土壤微生物群落结构与春季、夏季、冬季草地土壤微生物群落结构明显分离（Ｐ＜０．０１），排序轴１和２累计解释８２．９％的变异。同时，ＭＲＰＰ分析结果显示，夏
长年限增加过程中土壤微生物的发生学关系，说明部图３不同生长年限草地土壤微生物群落结构非度量多维测度排序Ｆｉｇ．３ＰＣ－ＯＲＤｎｏｎｍｅｔｒｉｃｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｃａｌｉｎｇ（ＮＭＳ）ｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｂｉｐｌｏｔｓｕｓｉｎｇｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆＦＡＭＥｓ＞１％ｉｎｐａｓｔｕｒｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｉｎｇｙｅａｒｓＹ１～Ｙ５：生长１～５年草地Ｐａｓｔｕｒｅｓ１ｔｏ５ｙｅａｒｓｏｌｄ；Ｐ：永久性草地Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｐａｓｔｕｒｅ；ＰＯＭ：土壤颗粒有机质Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ；ＣＭ：土壤碳矿化Ｃａｒｂｏｎｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ．图４不同季节草地土壤微生物群落结构非度量多维测度排序Ｆｉｇ．４ＮＭＳｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｂｉｐｌｏｔｓｕｓｉｎｇｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆＦＡＭＥｓ＞１％ｉｎｐａｓｔｕｒｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓＳｐ：春季Ｓｐｒｉｎｇ；Ｓｕ：夏季Ｓｕｍｍｅｒ；Ｆ：秋季Ｆａｌｌ；Ｗ：冬季Ｗｉｎｔｅｒ．分脂肪酸种类更适宜于较长生长年限的草地土壤微环境。研究表明［３３］，２０：４ω６ｃ与土壤酶活性和土壤微生物量密切相关。永久性草地土壤饱和脂肪酸与单一不饱和脂肪酸之比显著降低，可能是土壤有机质含量较高的结果。Ｂｏｓｓｉｏ等［３４］的研究表明，在养分充足的土壤环境中，不饱和脂肪酸的比例会更高。不同季节草地土壤中出现了特异脂肪酸，或有部分脂肪酸在特定季节消失，可能是土壤微生物对季节间水热配比状况差异的响应。不同生长年限草地土壤在夏秋季
【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]轮作缓解甜瓜连作障碍的机理研究[D]. 王素娜.沈阳农业大学 2017
[2]水稻土演变过程中微生物组成与结构特征变化的研究[D]. 刘琛.浙江大学 2016
本文编号：3362391
【文章来源】：草业学报. 2019,28(11)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图１不同季节草地土壤真核生物和原生动物生物量Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｏｆｅｕｋａｒｙｏｔｅａｎｄｐｒｏｔｏｚｏａｉｎ
．０ｂ１５．８±０．４ｃＹ４７．５±０．４ｂｃ４．３±０．２ｂ２６．３±１．０ｂ３４．４±１．４ｂ１．４±０．０ｂ１６．８±０．５ｂｃＹ５１１．９±１．４ａ５．５±０．３ａ３３．５±１．３ａ４５．７±２．４ａ２．０±０．１ａ２０．１±０．９ａｂＰ１１．７±１．２ａ６．１±０．４ａ３４．４±１．６ａ４７．８±２．６ａ１．９±０．１ａ２２．５±１．３ａＹ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊Ｓ＊ＮＳＮＳＮＳ＊＊ＮＳＹ×ＳＮＳＮＳＮＳＮＳＮＳＮＳ对不同季节草地土壤微生物群落结构ＮＭＳ排序图２不同季节草地土壤厌氧菌和腐生真菌生物量Ｆｉｇ．２Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｏｆａｎａｅｒｏｂｅａｎｄｓａｐｒｏｐｈｙｔｉｃｆｕｎｇｉｉｎｐａｓｔｕｒｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓ不同小写字母表示厌氧菌生物量在季节间存在显著差异（Ｐ＜０．０１），不同大写字母表示腐生真菌生物量在季节间存在显著差异（Ｐ＜０．０５）。Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｎａｅｒｏｂｅｂｉｏ－ｍａｓｓｂｅｔｗｅｅｎｓｅａｓｏｎｓ（Ｐ＜０．０１）ｗｈｉｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｓａｐｒｏｐｈｙｔｉｃｆｕｎｇｉｂｉｏｍａｓｓｂｅｔｗｅｅｎｓｅａｓｏｎｓ（Ｐ＜０．０５）．（图４）结果表明，秋季草地土壤微生物群落结构与春季、夏季、冬季草地土壤微生物群落结构明显分离（Ｐ＜０．０１），排序轴１和２累计解释８２．９％的变异。同时，ＭＲＰＰ分析结果显示，夏
长年限增加过程中土壤微生物的发生学关系，说明部图３不同生长年限草地土壤微生物群落结构非度量多维测度排序Ｆｉｇ．３ＰＣ－ＯＲＤｎｏｎｍｅｔｒｉｃｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｃａｌｉｎｇ（ＮＭＳ）ｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｂｉｐｌｏｔｓｕｓｉｎｇｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆＦＡＭＥｓ＞１％ｉｎｐａｓｔｕｒｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｉｎｇｙｅａｒｓＹ１～Ｙ５：生长１～５年草地Ｐａｓｔｕｒｅｓ１ｔｏ５ｙｅａｒｓｏｌｄ；Ｐ：永久性草地Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｐａｓｔｕｒｅ；ＰＯＭ：土壤颗粒有机质Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ；ＣＭ：土壤碳矿化Ｃａｒｂｏｎｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ．图４不同季节草地土壤微生物群落结构非度量多维测度排序Ｆｉｇ．４ＮＭＳｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｂｉｐｌｏｔｓｕｓｉｎｇｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆＦＡＭＥｓ＞１％ｉｎｐａｓｔｕｒｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓＳｐ：春季Ｓｐｒｉｎｇ；Ｓｕ：夏季Ｓｕｍｍｅｒ；Ｆ：秋季Ｆａｌｌ；Ｗ：冬季Ｗｉｎｔｅｒ．分脂肪酸种类更适宜于较长生长年限的草地土壤微环境。研究表明［３３］，２０：４ω６ｃ与土壤酶活性和土壤微生物量密切相关。永久性草地土壤饱和脂肪酸与单一不饱和脂肪酸之比显著降低，可能是土壤有机质含量较高的结果。Ｂｏｓｓｉｏ等［３４］的研究表明，在养分充足的土壤环境中，不饱和脂肪酸的比例会更高。不同季节草地土壤中出现了特异脂肪酸，或有部分脂肪酸在特定季节消失，可能是土壤微生物对季节间水热配比状况差异的响应。不同生长年限草地土壤在夏秋季
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博士论文
[1]轮作缓解甜瓜连作障碍的机理研究[D]. 王素娜.沈阳农业大学 2017
[2]水稻土演变过程中微生物组成与结构特征变化的研究[D]. 刘琛.浙江大学 2016
本文编号：3362391
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