摘要:土壤是支撑人工林健康生长的基础资源,是营养物质转化和生物多样性保护的主要场所。目前,我国人工林经营中土壤地力衰退问题突出,是制约我国林业生产可持续经营、增大生态安全屏障脆弱性的重要因素。因此,有必要深入认识和理解人工林土壤地力衰退的生物障碍形成及影响过程,同时开发保障人工林健康和初级生产力的关键调控技术。本文从土壤物理化学环境、土壤生物群落特性及功能等方面,系统论述了人工林土壤地力的维持机制,重点探讨了林龄结构、林分密度、树种类型、抚育管理方式等影响人工林地力的地下生态学过程。未来需要关注环境变化下人工林土壤理化性质与生物学性质的耦合机制,并进一步量化林木健康、土壤生物以及环境之间的互作关系模型,形成从造林配置、过程经营、症状诊断及土壤地力调控等全方位的人工林健康定向调控体系,保障人工林可持续、多目标经营。

摘要:采用稻草、油菜、黑麦草和菜籽饼等4种有机物料，采集高有机质含量（68.2 g·kg-1）烟-稻轮作土壤和低有机质含量（17.2 g·kg-1）旱地植烟土壤，在等氮（100 mg·kg-1）投入条件下通过室内培育实验，分析了不同培育时段土壤无机氮（NO3-、NH4+）矿化动态、土壤酶活性以及微生物功能多样性的变化。结果表明：植烟土壤矿化氮动态特征与施用有机物料碳氮比（C/N）密切相关，高有机质植烟土壤中添加稻草、油菜和黑麦草显著降低土壤净矿化氮水平，而低C/N的菜籽饼添加显著促进了土壤净矿化速率，引起土壤无机氮积累。在低有机质植烟土壤添加各有机物料明显提升了土壤硝化速率，但稻草和油菜添加显著降低了培养前期土壤无机氮浓度；而菜籽饼添加显著促进了土壤的净矿化速率，在短期培养内（7 d）土壤铵态氮浓度较对照土壤增加了3.3倍~3.7倍。施入高C/N的有机物料显著提升了土壤微生物功能多样性，引起土壤酶活性增高；但不同物料添加下土壤微生物群落变异不同，诱导了对碳源利用类型不同的微生物种群变化。因此，烟-稻轮作区的高有机质植烟土壤上合理施用稻草是改善烤烟品质重要措施，而对旱地植烟土壤应更加重视高氮源有机肥料的施用，以实现不同植烟区提质增效的目标。

摘要:土传病害是制约我国农业生产可持续发展的重要瓶颈。根际是作物养分高效利用的窗口，是植物-土壤-微生物相互作用的关键微域，也是土传病害发生发展的主要场所。在宏基因组学快速发展的今天，了解根际微生物与土传病害互作关系，有利于从微生物种群、功能代谢和抑病物质等研究找出防控土传病害的有效方法。本文综述了根际微生物与土传真菌病害的发生机制关系，探讨了土传病原真菌致害机理，并提出目前研究的不足和未来研究的重点。目前，我国农业生产中土传真菌病害发生严重，很多是由不同病原菌复合侵染的结果，其致害机理较为复杂。定向优化根际微生物群落结构提升植物根际微生态抗性，是防控土传病害途径之一，应加以重视。现有研究多偏向根际促生微生物，而忽视了根际有害细菌与病害发生和作物生长的关系。今后的研究应系统评估土传真菌病害的发生及危害程度、归类土传真菌病原菌类型、深入研究土传真菌病害发生的根际微生态机理以及研发土传真菌病害综合防控技术。

摘要:根际微生物区系失衡是作物连作障碍发生的重要原因，而不同的种植管理模式下作物极可能选择特定的根际微生物群落减缓或加重连作障碍。采用经典可培养技术和分子分类方法，分析连作和轮作体系下花生根表、根际及非根际土壤微生物群落变化规律及其与连作障碍之间的关系。结果表明：与轮作相比，连作栽培模式下花生荚果产量降低45.8%、根瘤数减少57.5%、植株生物量下降24.1%；相应的青枯病和根腐病病情指数分别增加至2.93倍和2.43倍。轮作和连作两种管理方式下，土壤细菌和真菌数量均呈明显空间分异规律，从“根表—根际—非根际”显著下降，尤其根表微生物数量是根际微域的2.83倍~329倍。进一步分析则发现，轮作和连作条件下花生根表微生物的数量差异最大，细菌约为1.06倍~3.28倍、真菌约为1.14倍~14.44倍，这种差异明显高于轮作和连作花生在根际和非根际微域上的差异，表明根表微生物群落受花生根系生理代谢活动影响最大，与连作障碍关系最为密切。针对可培养微生物菌群的分子鉴定则表明，轮作花生根表有益微生物主要包括假单胞菌(Pseudomonas sp.)、白地霉(Geotrichum candidum)，其比例明显高于连作，而连作花生根表的病原菌比例则明显高于轮作，包括踝节菌( Talaromyces sp.)、黑曲霉(Aspergillus niger)、粉红粘帚菌(Clonostachys rosea )和沙雷氏菌(Serratia sp.)等。这些结果表明连作种植模式有利于病原真菌在根表定殖，抑制了有益细菌的生长，可能是花生连作障碍下土传病害大幅上升的重要原因。

摘要:以连作10年花生的红壤为基质，分别设置花生单作和花生/茅苍术间作处理，于花生成熟期采集单作花生根际土壤、间作处理花生和茅苍术根际土壤，分析土壤线虫的数量、多样性和群落结构，以揭示间作茅苍术对土壤线虫群落的影响及对花生连作障碍的缓解机制。研究结果表明，与花生单作相比，间作处理花生的株高、主根长、秸秆干重和荚果干重显著增加（p<0.05）。茅苍术间作减少了连作花生土壤线虫的总数，显著提高了花生根际土壤食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食线虫的相对丰度，降低了植物寄生线虫的相对丰度（p<0.05）。与花生单作相比，间作提高了花生根际土壤线虫的Shannon-Wiener多样性指数（H）和均匀度指数（J），而土壤线虫群落的优势度指数（λ）显著降低。间作处理花生根际土壤线虫的瓦斯乐斯卡指数（WI）和自由生活线虫成熟度指数（MI）显著升高，植物寄生线虫成熟度指数（PPI）显著降低，而线虫通道比（NCR）无显著变化。综合分析得出，茅苍术间作可以提高花生连作土壤线虫多样性、优化土壤线虫群落结构，进而增强有益线虫的生态功能、改善花生连作障碍。

摘要:2007～2008年，在分别于1999、2002和2006年种植Cry1Ac基因抗虫棉的棉田中，于棉花的苗期、蕾期、花铃期和吐絮期采集土壤样品，采用改良的Tullgren法收集土壤中的中小型节肢动物，以监测长期种植转基因抗虫棉对土壤节肢动物群落的影响。2年8次采样共获得12类中小型节肢动物，隶属于节肢动物门中的7纲10目，其中弹尾目、蜱螨目、蜘蛛目为本地区棉田中的优势类群，综合纲、双翅目、半翅目、双尾目、鞘翅目和同翅目为常见类群。广义线性混合模型分析结果表明，随着转基因抗虫棉种植年限的增加，各转基因抗虫棉田中的土壤主要类群中小型节肢动物的个体密度和多样性指数没有产生显著性差异，但是随着采样时期的不同各棉田土壤主要中小型节肢动物的个体密度和群落多样性指数均呈显著性季节变化。主成分分析表明，弹尾目、蜘蛛目、蜱螨目的得分值较高，可作为本地区未来转基因抗虫棉环境影响监测的重要指标生物。