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林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响 被引量:11
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作者 陈玉真 王峰 +5 位作者 吴志丹 江福英 张文锦 翁伯琦 罗旭辉 尤志明 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2020年第4期97-106,共10页
【目的】研究林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响,为进一步制定茶园土壤可持续管理措施提供科学依据。【方法】以林地(SM,对照)、新垦3年茶园(ZC3)和植茶30年茶园(ZC30)为研究对象,采用多点混合取样法取0~20 cm和20~40 cm... 【目的】研究林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响,为进一步制定茶园土壤可持续管理措施提供科学依据。【方法】以林地(SM,对照)、新垦3年茶园(ZC3)和植茶30年茶园(ZC30)为研究对象,采用多点混合取样法取0~20 cm和20~40 cm土层的样品,测定不同样地土壤的理化性质;运用高通量测序技术,研究3种样地土壤细菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与细菌多样性和群落结构的关系进行相关性和冗余分析(RDA)。【结果】林地转变为茶园后,新垦3年茶园土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效铁含量显著降低,土壤体积质量显著增加;植茶30年茶园土壤有机质、碱解氮、速效磷和有效铁含量较新垦3年茶园显著增加,但土壤pH显著下降,茶园土壤酸化严重。土壤细菌群落Alpha多样性总体由高到低排序依次为林地>植茶30年茶园>新垦3年茶园,与林地相比,新垦茶园土壤细菌Alpha多样性指数显著降低。从所有土壤样品中共检测到细菌29个门、60个纲、79个目、186个科、421个属,主要优势细菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),相对丰度共计93.5%~98.9%;主要优势细菌属为粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、Gp2及Gp1。不同样地和土层土壤细菌优势菌群明显不同,在0~20 cm土层,变形菌门和酸杆菌门是林地土壤中的优势菌门,而茶园土壤中的优势细菌门为厚壁菌门和变形菌门;Gp2和Gp1是林地土壤优势菌属,而新垦3年茶园中这两类细菌属相对丰度较低;植茶30年茶园土壤中粪杆菌属、拟杆菌属、普氏菌属和埃希氏杆菌属相对丰度较高。相关性分析和冗余分析结果表明,土壤体积质量、有机质和碱解氮是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土� 展开更多
关键词 林地开垦 茶园土壤 土壤细菌群落结构 土壤细菌多样性 高通量测序
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林地转变为茶园对土壤团聚体及渗透性能的影响 被引量:10
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作者 陈玉真 王峰 +5 位作者 吴志丹 江福英 张文锦 翁伯琦 罗旭辉 尤志明 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期134-139,共6页
采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了林地转变为茶园对土壤团聚体及渗透性能的影响。结果表明:林地和植茶30年茶园土壤水稳性团聚体以>5mm粒径为主,新垦3年茶园以<0.25mm的微团聚体含量为主。林地开垦为茶园后,在0—20cm... 采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了林地转变为茶园对土壤团聚体及渗透性能的影响。结果表明:林地和植茶30年茶园土壤水稳性团聚体以>5mm粒径为主,新垦3年茶园以<0.25mm的微团聚体含量为主。林地开垦为茶园后,在0—20cm土层中土壤>0.25mm的水稳性团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均值(GMD)、初始渗透速率、平均渗透速率、稳定渗透速率、前30min渗透量和总渗透量分别降低了10.59%~19.38%,30.32%~65.60%,44.04%~72.08%,49.97%~76.62%,51.04%~73.90%,51.90%~55.66%,55.61%~78.82%,59.65%~69.23%(P<0.05),分形维数(D)则显著增加了4.61%~7.52%(P<0.05);各样地土壤R0.25、MWD、GMD、初始渗透速率、平均渗透速率、稳定渗透速率、前30min渗透量和总渗透量均表现为林地>植茶30年茶园>新垦3年茶园,D表现趋势则相反;Pearson相关分析表明,各样地土壤渗透性能指标与R0.25、MWD、GWD和>5mm团聚体含量呈极显著正相关,与1~2,0.5~1,0.25~0.5,<0.25mm团聚体含量、分形维数(D)呈显著或极显著负相关;各样地土壤团聚体稳定性能指标(D除外)和渗透性能参数均与土壤有机碳、碱解氮、速效钾、孔隙度和田间持水量之间呈极显著正相关,与土壤容重之间呈极显著负相关,与pH和速效磷之间相关性不显著。以上结果表明,林地开垦为茶园后,土壤水稳性团聚体含量下降(尤其是>5mm大团聚体含量),从而导致土壤团聚体稳定性降低,渗透性能指标也随之下降;随着植茶年限增加,土壤有机碳和速效养分增加,有利于增加土壤大团聚体含量,土壤团聚体稳定性和渗透性能指标得到恢复,但仍未达到林地水平。 展开更多
关键词 林地开垦 茶园 土壤团聚体 渗透性能
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林地转变为茶园对土壤固氮菌群落结构及多样性的影响 被引量:8
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作者 陈玉真 王峰 +3 位作者 吴志丹 张文锦 翁伯琦 尤志明 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1096-1106,共11页
固氮微生物作为土壤中重要的功能微生物群之一,其变化与土地利用方式密切相关.以林地(WD,对照)、幼龄茶园(YT)、成龄茶园(AT)及高海拔茶园(WD)为研究对象,采用高通量测序技术,探究4种样地土壤固氮菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质... 固氮微生物作为土壤中重要的功能微生物群之一,其变化与土地利用方式密切相关.以林地(WD,对照)、幼龄茶园(YT)、成龄茶园(AT)及高海拔茶园(WD)为研究对象,采用高通量测序技术,探究4种样地土壤固氮菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与固氮菌多样性和群落结构的关系进行相关性分析和冗余分析(RDA).结果显示,与林地土壤相比,幼龄茶园固氮菌Alpha多样性有所降低,其中Shannon指数显著降低(P <0.05),而林地、成龄茶园和高海拔茶园之间固氮菌Alpha多样性差异不显著(P> 0.05).从4类样地土壤样品中共检测到固氮菌27个门49个纲93个目169个科337个属,其中变形菌门(Proteobacteria)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)是各样地土壤固氮菌的绝对优势菌群,其相对丰度分别为88.54%-90.17%和21.25%-61.57%.结合Venn图和非度量多维尺度(NMDS)可看出,植茶年限明显影响土壤固氮菌微生物群落结构,林地和幼龄茶园土壤固氮微生物群落结构相似性较近,林地和成龄茶园固氮微生物落结构群落结构相似性较远. LEfSe分析表明,幼龄茶园土壤中差异物种数量最低,高海拔茶园土壤中差异物种数量最多.相关分析和冗余分析结果表明,土壤有机质、铵态氮和速效磷是影响土壤固氮菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,但土壤性质对土壤固氮微生物群落结构变化的解释度较低(分别仅为22.9%和42.0%).本研究表明林地转变为茶园后,幼龄茶园固氮菌多样性明显降低,而成龄茶园土壤固氮菌多样性得以恢复,但土壤固氮菌群落结构发生明显变化,涵盖的土壤理化性质指标并不能完全解释固氮微生物群落的变异,还需结合更多因素进行进一步探讨.(图8表2参43) 展开更多
关键词 林地开垦 高通量测序 固氮菌 群落结构 多样性 影响因子
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有机种植对茶园土壤phoD基因细菌群落结构的影响
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作者 王峰 陈玉真 +3 位作者 吴志丹 江福英 邱陈华 尤志明 《茶叶学报》 2023年第1期46-54,共9页
【目的】土壤编码碱性磷酸酶基因phoD微生物作为土壤中重要的功能微生物群之一,研究有机种植模式对茶园土壤phoD基因细菌微生物群落结构的影响,为评估有机茶的土壤生态效应评估提供数据支撑。【方法】采用高通量测序手段,系统分析了3种... 【目的】土壤编码碱性磷酸酶基因phoD微生物作为土壤中重要的功能微生物群之一,研究有机种植模式对茶园土壤phoD基因细菌微生物群落结构的影响,为评估有机茶的土壤生态效应评估提供数据支撑。【方法】采用高通量测序手段,系统分析了3种类型样地,即林地(WD)、常规茶园(CT)和有机茶园(OT)土壤phoD细菌群落多样性、群落结构变化趋势及其影响因子。【结果】与WD土壤相比,茶园土壤pH显著下降0.47~0.61个单位,长期施用化肥茶园导致土壤速效养分显著增加,尤其是CT土壤中速效磷含量达到了484.3 mg·kg^(-1)。与WD土壤相比,CT和OT土壤phoD细菌Alpha多样性指数显著降低(Simpson指数除外),CT和OT土壤phoD细菌Alpha多样性指标大多差异不显著(P<0.05)。从3种类型样地土壤样品中共检测到phoD细菌15个门、27个纲、50个目、67个科、99个属,195个种。主要细菌优势门为未知分类菌门(unclassified)、变形菌门(Proteobacteria)、unclassified_d__Bacteria和放线菌门(Actinobacteria)。优势菌属以unclassified、unclassified_d__Bacteria、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)为主。组间群落差异分析(LEfSe)表明,31个差异物种对种植模式非常敏感,不同种植模式富集了不同的phoD细菌类群。主成分分析结果显示,种植模式显著改变了土壤phoD细菌群落结构。相关分析和冗余分析结果表明,土壤全氮、碱解氮、全钾和pH是驱动phoD功能微生物群落结构的主要环境因子。【结论】林地转变为茶园后,不同种植模式改变了土壤理化性质,从而驱动了土壤phoD细菌群落组成、结构和多样性变化。 展开更多
关键词 林地开垦 茶园土壤 有机种植 phoD功能微生物 高通量测序
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