国家自然科学基金(41361054)
- 作品数：16 被引量：132H指数：7
- 相关作者：靳振江李强刘德深刘畅程亚平更多>>
- 相关机构：桂林理工大学中国地质科学院广西农业科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西壮族自治区自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学更多>>
- 培养条件下双酚A对稻田土壤微生物群落特征的影响被引量：7
- 2016年
- 双酚A(bisphenol A,BPA)作为人工合成的典型环境激素分布极为广泛,然而不同浓度和土壤通气条件下BPA对土壤微生物群落(细菌、真菌)特征的影响鲜见报道.本文采用荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR)技术、聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)相结合的方法研究不同BPA浓度(0、0.25、0.50、1.00、2.00 mg·kg-1)和土壤通气条件(有氧和厌氧)对稻田土壤微生物群落特征的影响。结果表明,土壤通气条件一致情况下(有氧条件或者厌氧条件下),不同BPA浓度添加下微生物丰度指数差异显著,而微生物均匀度指数、香农维纳多样性指数及丰富度指数差异不显著;BPA浓度为0.50 mg·kg-1时,微生物基因丰度在厌氧条件下达到最大值,而在有氧条件下微生物基因丰度却达到最小值;双因素方差分析表明:BPA浓度、土壤通气条件及其交互作用对细菌基因丰度影响差异显著,而只有土壤通气条件对真菌基因丰度影响差异显著.结果表明相对于微生物多样性指数,丰度指数能更加灵敏地指示土壤微生物多样性的变化,BPA浓度为0.50 mg·kg-1时是影响土壤微生物基因丰度变化的一个临界值,相对于真菌基因丰度指数而言,细菌基因丰度指数对BPA添加浓度及土壤通气条件响应更加灵敏.
- 刘畅黄雅丹张莹靳振江梁月明宋昂王腾郭佳怡李强
- 关键词：双酚A土壤微生物微生物群落
- 土地利用方式对会仙岩溶湿地土壤真菌群落和功能类群的影响被引量：13
- 2020年
- 研究土地利用对会仙湿地土壤真菌群落及其功能类群特性的影响,可以为湿地的保护提供理论依据.以芦苇湿地(PCW)、华科拉莎草湿地(CCW)、稻田撂荒地(APF)、稻田(PF)和玉米地(CF)为研究样地,采用高通量测序法对不同土地利用土壤真菌群落结构进行分析,利用FUNGuild数据库对真菌的功能类群进行预测.结果表明,PF和CF的Simpson指数和Shannon指数显著高于PCW和CCW;在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)为5种土地利用的最优势菌,丰度为70.60%~87.02%,隐真菌门(Rozellomycota)为PCW的次优势菌,丰度为7.14%;担子菌门(Basidiomycota)为CCW、APF、PF和CF的次优势菌,丰度分别为9.70%、5.19%、8.13%和7.50%.在目水平上,PCW中最优势菌为格孢菌目(Pleosporales),丰度为16.47%;CCW、APF、PF和CF的最优势菌均为肉座菌目(Hypocreales),丰度分别为22.52%、23.50%、17.60和23.80%.在属水平上,PCW和CCW中的最优势菌分别为粪盘菌属(Ascobolus)和子囊菌属(Archaeorhizomyces),丰度分别为6.65%和13.44%;APF、PF和CF中的最优势菌均为镰刀菌属(Fusarium),丰度分别为10.22%、10.51%和11.12%.会仙湿地土壤真菌的功能类群以腐生营养型为主,丰度为48.67%~80.13%.CF中的病理营养型的丰度为5.39%,显著高于PCW(2.34%)和CCW(1.53%)中的丰度.PCW和CCW的最优势功能类群分别为粪生-木材腐生菌和土壤腐生菌,APF、PF和CF中最优势功能类群为动物病原-内生-地衣寄生-植物病原-土壤腐生-木材腐生菌.冗余分析表明,土壤含水率(SWC)和碳氮比(C/N)是影响真菌群落结构的主要因素,碱解氮(AN)是影响真菌功能类群的主要因素.以上研究结果表明,相对于天然湿地,土地利用改变了会仙湿地土壤真菌多样性和群落结构,使真菌功能类群的结构趋于复杂化,且使玉米致病风险提高.
- 程跃扬靳振江王晓彤贾远航袁武周军波
- 关键词：土地利用真菌群落功能类群子囊菌门
- 会仙岩溶湿地、稻田与旱地土壤细菌群落结构特征比较被引量：14
- 2019年
- 为了探究土地利用变化对湿地系统土壤细菌的影响,以会仙天然湿地、稻田和旱地这3种土地利用方式的耕层土壤(0~20cm)作为研究对象,利用高通量测序技术对土壤细菌群落的α多样性、物种组成和丰度进行分析,并结合土壤理化性质探讨影响细菌群落结构的环境因素.结果表明,会仙湿地系统土壤中存在的细菌隶属于49个门和145个纲.其中,稻田土壤细菌的Shannon指数显著较高;天然湿地土壤细菌的Simpson指数显著较低.在会仙湿地系统土壤的优势菌门(operational taxonomic units,OTUs>1%)中,天然湿地的优势菌门为变形菌门(52.15%)、放线菌门(15.16%)和酸杆菌门(8.80%);稻田的优势菌门为变形菌门(45.79%)、酸杆菌门(17.20%)和绿弯菌门(11.75%);旱地的优势菌门为变形菌门(51.42%)、酸杆菌门(15.51%)和绿弯菌门(7.43%).在优势菌纲(OTUs>1%)中,天然湿地的优势菌纲为α-变形菌纲(17.98%)、β-变形菌纲(13.72%)和放线菌纲(13.13%);稻田的优势菌纲为酸杆菌纲(14.35%)、β-变形菌纲(13.37%)和δ-变形菌纲(12.02%);旱地的优势菌纲为α-变形菌纲(19.44%)、β-变形菌纲(13.30%)和酸杆菌纲(13.03%).在优势的OTUs中(>0.3%),天然湿地的优势菌属是Sphingomonas(OTU2和59)、Micromonospora(OTU5、24和50487)、Gemmatimonas(OTU1)和Stenotrophomonas(OTU8);稻田的优势菌属是Lysobacter(OTU4和115)和Aquabacterium(OTU33);旱地的优势菌属是Sphingomonas(OTU85、157和2916)、Rhodanobacter(OTU19和52)和Phenlobacterium(OTU60).聚类热图分析显示,3种土地利用下的土壤细菌群落结构差异极其显著.冗余分析结果显示,土壤细菌分布差异主要与p H、土壤总有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、交换性镁、交换性钙、可溶性有机碳(DOC)和速效磷(AP)等生态因子显著相关(P<0.05).以上研究结果表明,土地利用方式变化能显著改变会仙湿地土壤的细菌群落结构.
- 贾远航靳振江袁武程跃扬邱江梅梁锦桃潘复静刘德深
- 关键词：土地利用群落结构高通量测序技术
- 岩溶区稻田土壤真菌群落结构及功能类群特征被引量：4
- 2021年
- 真菌是土壤生物地球化学循环的重要驱动者,然而岩溶区土壤真菌群落结构和功能类群具有怎样的特征还未见报道.以桂林毛村岩溶试验场稻田耕层土壤为研究对象,采用高通量测序技术,比较岩溶区和非岩溶(红壤)区(对照)水稻生长季土壤真菌群落结构,并用FUNGuild对真菌进行功能预测.结果表明,毛霉菌门(Mucoromycota)在岩溶区的平均相对丰度为4.87%,显著低于其在非岩溶区的平均相对丰度(29.92%);被孢霉纲(Mortierellomycetes)在岩溶区的平均相对丰度为3.36%,显著低于其在非岩溶区的平均相对丰度(29.15%),球囊菌纲(Glomeromycetes)、壶菌纲(Chytridiomycetes)和外担菌纲(Exobasidiomycetes)在岩溶区的平均相对丰度分别为0.91%、0.98%和0.23%,显著高于其在非岩溶区的平均相对丰度(0.47%、0.28%和0.04%);Ramophialophora和翅孢壳菌属(Emericellopsis)在岩溶区的平均相对丰度分别为2.39%和1.25%,显著高于其在非岩溶区的平均相对丰度(0.05%和0.09%),而被孢霉属(Mortierella)在岩溶区的平均相对丰度为3.04%,显著低于其在非岩溶区的平均相对丰度(28.34%).岩溶区优势OTUs为OTU141、99和192等32个OTUs;在优势OTUs和土壤理化性质相关性网络图中,岩溶区的OTU69(Emericellopsis terricola)和OTU138(Westerdykella globosa)与阳离子交换量、交换性钙离子和总磷的连接度较高.共生营养型和病理-腐生过渡型在岩溶区平均丰度分别为1.29%和1.50%,显著高于其在非岩溶区的平均丰度(0.08%和0.09%),而腐生-共生过渡型在岩溶区的平均丰度为10.81%,显著低于其在非岩溶区的平均丰度(63.69%);岩溶区和非岩溶区最优势真菌分别是粪腐生-木质腐生菌和内生菌根-植物病原-未定义腐生菌,平均丰度分别占优势OTUs的9.73%和45.93%.以上研究表明,岩溶区稻田较高的阳离子交换量、交换性钙和总磷等土壤因子对优势真菌群落和功能类群的构建具有重要的作用.
- 周军波靳振江肖筱怡冷蒙王晓彤潘复静
- 关键词：真菌群落功能类群高通量测序
- 会仙岩溶湿地古菌和细菌群落的共现性被引量：3
- 2021年
- 为了研究湿地土壤古菌、细菌,以及二者之间的共存机制,以会仙岩溶湿地中湖泊湿地、稻田和稻田撂荒地为研究样地,基于16S rRNA基因高通量测序数据,构建了古菌群落、细菌群落和古菌细菌之间群落的共现网络。结果表明:湖泊湿地土壤古菌的多样性显著高于稻田和稻田撂荒地;稻田土壤细菌的多样性显著高于湖泊湿地和稻田撂荒地;在门水平上,湖泊湿地、稻田和稻田撂荒地的优势古菌均为Thaumarchaeota(奇古菌门)、Bathyarchaeota(深古菌门)和Euryarchaeota(广古菌门),优势细菌均为Chloroflexi(绿弯菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)和Proteobacteria(变形菌门)。共现网络分析表明,古菌、细菌和古菌细菌之间的正相互作用均多于负相互作用;古菌共现网络中起着关键连接作用的微生物为Bathyarchaeota(OTU9、OTU38、OTU85、OTU1093、OTU155和OTU231)和Nitrososphaeraceae(亚硝化球菌科)(OTU2);细菌共现网络中起着关键连接作用的微生物为Pyrinomonadaceae RB41(OTU21)、Acidobacteria subgroup 6(酸杆菌纲)(OTU48)和Rokubacteria(棒状杆菌门)(OTU44);古菌细菌共现网络起着关键连接作用的微生物为Bathyarchaeota(OTU9、OTU38和OTU85)、Nitrososphaeraceae(OTU2)、Anaerolineaceae(厌氧绳菌科)(OTU39)、Holophagae Subgroup 7(全噬菌纲)(OTU14)和Pyrinomonadaceae RB41(OTU21)。Mantel分析表明,影响古菌细菌共现网络关键类群的环境因子是pH、C/N和可溶性有机碳(DOC)。以上研究结果表明,这些微生物类群之间的相互作用可能对湿地土壤生物地球化学循环过程具有潜在的重要作用。
- 程跃扬靳振江袁武贾远航梁锦桃邱江梅潘复静刘德深
- 关键词：细菌古菌
- 龙脊稻作梯田休闲期的土壤水分、养分与酶活性特征被引量：3
- 2022年
- 为了解休闲期稻作梯田的土壤水分、养分和酶活性特征对提高梯田土壤有机碳的固持水平状况的影响,在广西龙脊梯田景区内采集休闲期19个稻田土壤样品,测定土壤养分和酶活性,结果表明:龙脊稻作梯田土壤水分、pH、有机碳、总氮、碱解氮、总磷和速效磷的平均值分别为40.58%、4.76、18.82 g/kg、1.97 g/kg、97.51 mg/kg、0.32 g/kg和68.61 mg/kg,土壤蔗糖酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性的平均值分别为5.01 mg/(g·24 h)、4.02 mg/(g·24 h)和9.75 mg/(g·2 h);土壤水分含量与土壤总有机碳含量和3个土壤酶活性之间均呈显著的正相关关系,归一化的土壤养分和归一化的土壤酶活性之间呈显著的正相关关系。综上,在休闲期提高土壤水分有利于龙脊稻作梯田土壤总有机碳的固持和土壤酶活性的提高。
- 靳振江颜秋梅吴淼王家丽章俊顾中玮王晓彤
- 关键词：水分养分酶活性土壤有机碳
- 起源喀斯特溶洞湿地稻田与旱地土壤的微生物数量、生物量及土壤酶活性比较被引量：26
- 2016年
- 本研究的目的是比较起源于天然湿地的稻田湿地与旱地土壤微生物特征的差异.以桂林会仙喀斯特溶洞湿地系统内的稻田湿地、天然湿地和旱地表层(0~20 cm)土壤为研究对象,采用平板菌落计数法与氯仿熏蒸提取法和试剂盒提取法分别测定微生物数量与微生物生物量和微生物DNA,采用比色法测定土壤酶活性.结果表明,稻田湿地的细菌数量为(4.36±2.25)×10~7CFU·g^(-1),显著高于天然湿地和旱地;稻田湿地和旱地的真菌数量分别为(6.41±2.16)×10~4 CFU·g^(-1)和(6.52±1.55)×10~4 CFU·g^(-1),显著高于天然湿地,而旱地的放线菌数量为(2.65±0.72)×10~6 CFU·g^(-1),显著高于天然湿地.稻田湿地微生物DNA质量分数为(11.92±3.69)μg·g^(-1),显著高于旱地.稻田湿地的蔗糖酶活性为(66.87±18.61)mg·(g·24 h)^(-1),显著高于旱地,天然湿地的碱性磷酸酶活性为(2.07±0.99)mg·(g·2h)^(-1),显著高于旱地.统计分析显示,碱性磷酸酶活性、微生物生物量碳和微生物DNA质量分数与土壤pH、土壤有机碳、总氮、碱解氮、土壤水分、交换性Ca^(2+)和交换性Mg^(2+)呈显著的正相关关系,蔗糖酶活性与前4种土壤因子也呈显著的正相关关系.以上结果表明,微生物生物量和微生物功能活性对会仙喀斯特溶洞湿地土地利用方式变化的反应比较敏感,土壤含水量、pH、Ca^(2+)和Mg^(2+)等理化因子与土壤有机碳等养分是影响土壤微生物数量和活性的主要因子.鉴于天然湿地和稻田湿地土壤微生物特征的相似性,把适量稻田湿地作为一种特殊的人工湿地在喀斯特湿地系统的缓冲区和实验区中加以保留并加以保护较为合理.
- 靳振江曾鸿鹄李强程亚平汤华峰李敏黄炳富
- 关键词：旱地
- 铅锌尾矿砂污染下的岩溶土壤微生物群落碳源代谢特征被引量：5
- 2018年
- 以广西阳朔思的村铅锌矿尾砂污染的水稻田、玉米地、柑橘园以及对照(旱地)土壤为研究对象,采用碳素利用法和18S rRNA变性梯度凝胶电泳技术探究岩溶区重金属污染下土壤微生物群落碳源代谢特征以及土壤真菌与土壤有机碳的交互关系.结果表明,广西阳朔思的村铅锌矿尾砂污染区土壤重金属总体含量(Pb、Zn、Cu、Cd)依次为:水稻田>玉米地>柑橘园>对照;同时地累积综合指数显示该区重金属污染以Pb、Cd为主,其中Cd带来的环境风险最高.受Pb、Zn、Cu、Cd等重金属复合污染物影响,土壤微生物生物量碳、微生物熵和碳源代谢速率表现出随总体重金属质量分数增加而降低的变化规律,但土壤总有机碳质量分数却表现为:水稻田>对照>柑橘园或玉米地.DGGE结果进一步显示对照组土壤存在担子菌门多孔菌目Pycnoporus sp.ZW02.30,柑橘园和玉米地土壤存在镰刀菌属Fusarium solani和Fusarium oxysporum以及柑橘园土壤存在青霉属Penicillium decumbens.然而,上述参与淀粉、纤维素、半纤维素、木质素等糖类降解过程的真菌没有在水稻田土壤检出.加之,水稻田土壤微生物功能多样性指数和微生物熵最低而土壤有机碳质量分数最高,说明铅锌尾矿砂通过影响不同样地土壤微生物糖类代谢过程,进而调节土壤碳在微生物特别是真菌作用下的矿化速率.
- 房君佳李强李强刘畅梁月明靳振江梁月明彭文杰
- 关键词：土地利用类型变性梯度凝胶电泳
- 岩溶湿地与稻田土壤团聚体细菌群落结构的比较被引量：1
- 2022年
- 研究湿地系统中的土地利用变化对土壤团聚体中细菌群落结构的影响,可以为阐明土地利用变化对湿地土壤团聚体稳定性的影响机制提供理论依据.以会仙岩溶湿地和稻田为研究对象,利用高通量测序技术和生态网络分析对土壤团聚体(大团聚体0.25~2 mm、微团聚体0.053~0.25 mm和粉、黏粒<0.053 mm)细菌群落结构进行研究.结果表明:(1)微团聚体在稻田中占29.64%,显著高于其在天然湿地中的占比(22.20%).(2)门水平上,绿弯菌门在稻田土壤大团聚体、微团聚体和粉、黏粒中的相对丰度分别为7.97%、 8.56%和7.40%,显著高于其在天然湿地这3种粒径团聚体中的相对丰度(4.93%、 4.81%和3.76%);目水平上,厌氧绳菌目在稻田这3种粒径团聚体中的相对丰度分别为2.35%、 3.03%和2.65%,显著高于其在天然湿地这3种粒径团聚体中的相对丰度(0.92%、 0.91%和0.43%).(3)生态网络分析显示,稻田微团聚体和粉、黏粒网络的节点数、边数和平均邻居数均高于天然湿地,并且在这两种组分中网络的平均连通度更大,特征路径长度更短;稻田大团聚体网络具有更长的特征路径长度、更高的模块性.结果表明,天然湿地改变为稻田后,土壤团聚体细菌群落结构改变,稻田微团聚体和粉、黏粒中细菌群落具有更高的物质循环和信息传递的效率,而稻田大团聚体细菌网络紧密性低,模块性高,其细菌群落结构更稳定.
- 冷蒙靳振江肖筱怡熊丽媛李雪松
- 关键词：稻田土壤团聚体细菌群落生态网络
- 岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征被引量：5
- 2020年
- 【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO2和CH4的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO2和CH4排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO2和CH4排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势(GHGs,含N2O)降低了29.6%。相关性结果显示,CO2排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH4排放通量与6种土壤酶活性显著负相关(P<0.05)。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO2和CH4的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。
- 袁武靳振江程跃扬贾远航梁锦桃邱江梅潘复静刘德深
- 关键词：稻田土壤酶活性温室气体
