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不同土地利用方式下酚酸物质与土壤微生物群落的关系

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

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摘要:酚酸物质是影响微生物生物量和群落结构的重要因子之一,研究酚酸物质在不同土地利用方式下的变化规律及其与微生物群落结构的关系,有助于更好地理解不同土地利用方式下微生物群落变化的作用机制。以山河屯林业局奋斗林场次生林(SF)、落叶松人工林(LP)、农田地(FL)和撂荒地(AL)为研究对象,测定不同土地利用方式下0-5 cm、5-10 cm和10-20 cm层的土壤总酚、复合态酚、水溶性酚和9种酚酸物质,并采用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定这4种土地利用方式的土壤微生物群落。结果表明,各土层的落叶松人工林土壤总酚含量显著高于其他三种土地利用方式。在0-5 cm和5-10 cm土层中,落叶松人工林土壤水溶性酚含量最高,而在10-20 cm土层中,则是次生林显著高于其余三种土地利用方式(P < 0.05)。在0-5 cm土层中,次生林土壤的总PLFA、真菌含量比农田地和撂荒地分别高14.61%、80.91%和55.63%、156.55%,同时,次生林的土壤真菌:细菌(F:B)显著高于落叶松人工林、农田地和撂荒地(P < 0.05)。0-5 cm层和5-10 cm层的土壤总酚与微生物群落(细菌、真菌)分别呈正相关和负相关关系,而在10-20 cm层,三种土壤酚类物质与微生物群落均未达到显著相关(P > 0.05)。冗余分析表明,0-5 cm层土壤中的阿魏酸、2,4-二羟基苯甲酸和β-谷甾醇均对真菌群落和F:B有显著影响(P < 0.05),而在10-20 cm层中,只有β-谷甾醇影响了微生物群落的生长。土地利用方式的变化改变了表层土壤的酚酸物质含量和微生物群落结构,酚酸物质对表层土壤各类群的微生物量有明显的促进作用,但抑制了深层土壤微生物的生长。



Abstract:Presence of phenolic acids is one of the most important factors that influences the soil microbial community. Investigating changes in phenolic acid composition and its relationship to the soil microbial community structure under different land uses can contribute to a better understanding of mechanisms of microbial community change under different land uses. In this study, we selected natural secondary forest (SF), larch plantation (LP), farm land (FL), and abandoned land (AL) as research sites in the Shanhetun Forestry Bureau. Phospholipid fatty acid (PLFA) approaches were employed to detect the soil microbial community structure among the four land uses. The soil total phenol, complex phenol, water-soluble phenol, and nine phenolic acids in 0-5 cm, 5-10 cm, and 10-20 cm depth soil layers in plots at all land use sites were determined. Our findings were that the total soil phenol content in LP was significantly higher than in soil under other land uses in each of the soil layers tested. Water-soluble phenol content in the 0-5 cm and 5-10 cm soil layers in LP were high for the four land uses, while the water-soluble phenol content was highest in SF in 10-20 cm layer (P < 0.05). In the 0-5 cm soil layer, the total PLFA and fungal content of SF were 14.61%, 80.91%, 55.63% and 156.55% higher than that of FL and AL respectively. Meanwhile, the ratio of fungi to bacteria (F:B) in SF was higher than for other land uses (P < 0.05). Total phenol had a positive and negative relationship with the microbial community (bacteria and fungi) in the 0-5 cm and 5-10 cm layers, respectively, while there was no significant correlation between the three soil phenolic substances and the microbial community in the 10-20 cm layer (P > 0.05). Redundancy analysis showed that ferulic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, and β-sitosterol in the 0-5 cm layer had significant effects on the fungal community and F:B (P < 0.05), but in 10-20 cm layer soil, only β-sitosterol affected the growth of microbial communities. Changes to land use affected the content of phenolic acids and the microbial community structure in top soil. Phenolic acids significantly promoted microbial communities in the top soil, but inhibited microbial growth at greater soil depths.





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    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
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    摘要:生态环境损害鉴定评估是生态系统修复与保护管理工作的基础,而生态环境损害基线作为一个地区生态水平原始状态的表征,是鉴定评估生态环境损害的基准。森林土壤是森林生态系统的重要组成部分,是维系森林生态系统生物及化学循环的关键部分,同时也是森林生态系统是否受到损害及损害程度大小的重要表征指标。在已有的生 ...
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  • 乌兰布和沙漠典型灌木群落土壤化学计量特征
    摘要:乌兰布和沙漠不同典型灌木群落类型对荒漠土壤质量的改善具有重要的作用,而土壤碳、氮、磷生态化学计量比是体现生态系统变化过程的重要依据。研究不同灌木植被类型对土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征的影响,对于深入认识乌兰布和沙漠典型灌木植被生长与修复对土壤质量的改良,准确评价植被生态环境效益具有 ...
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  • 凋落物多样性及组成对凋落物分解和土壤微生物群落的影响
    摘要:凋落物分解是生态系统营养物质循环的核心过程,而土壤微生物群落在凋落物分解过程中扮演着极其重要且不可替代的角色。随着生物多样性的丧失日益严峻,探讨凋落物多样性及组成对凋落物分解和土壤微生物群落的影响,不仅有助于了解凋落物分解的内在机制,而且可为退化草原生态系统的恢复提供参考。以内蒙古呼伦贝尔草原 ...
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  • 土壤易氧化有机碳对西双版纳热带森林群落演替的响应
    摘要:土壤易氧化有机碳(Readilyoxidizablecarbon,ROC)作为土壤中易被氧化且活性较高的有机碳,能够敏感反映群落植被环境与土壤环境的早期变化。为探明土壤ROC时空变化对热带森林次生演替的响应,以西双版纳热带森林不同次生演替阶段(白背桐群落、野芭蕉群落与崖豆藤群落)为研究对象,采 ...
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  • 荒漠草原区4种植物群落土壤种子库特征及其土壤理化性质
    摘要:土壤种子库作为地上植被更新的潜在种源,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以宁夏盐池县荒漠草原区4种植物群落为研究对象,通过对封育16年后植物群落土壤理化性质的变化与其土壤种子库的特征之间的关系的探讨,揭示荒漠草原植物群落的土壤种子库分布特征和演替趋势,以及土壤质量的改变如 ...
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  • 荒漠草原不同土壤条件下猪毛蒿幼苗种群的点格局分析
    摘要:采用摄影定位法测定了宁夏荒漠草原3种不同土壤条件下猪毛蒿(Artemisiascoparia)幼苗种群的空间格局,并应用完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型对其分布格局进行了分析。结果表明:(1)在灰钙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在小尺度上(0-2.85m)表现为聚集分布,随着尺度的增大 ...
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