Mechanisms of earthworms to alleviate continuous cropping obstacles through regulating soil microecology
Yanmeng Bi1, 2, Zhenjun Sun1, *,
1 College of Resources and Environmental Science, China Agricultural University, Beijing 1001932 Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences and Beijing Union Medical College, Beijing 100193
Obstacles to continuous cropping seriously affect crop yield and also lead to a series of microecological imbalance problems, such as the decline of soil biodiversity, the decrease of beneficial microbes, and the increase of pathogens. The imbalanced soil microecology affects plants and can lead to more serious disease and even greater reduction of crop yield. As soil ecosystem engineers, earthworms have important regulating effects on soil microecology. Earthworms can improve the soil environment and strengthen the function of soil biological communities through their activities (e.g. feeding, burrowing and creeping), thus providing a potential way to alleviate microecological obstacles to continuous cropping. This paper reviews the progress made in research on soil microecology, soil function maintenance, and earthworm regulation of soil biological function. Three mechanisms that earthworms employ to alleviate obstacles to continuous cropping through soil microecology regulation were identified: direct regulation of soil microbial communities, regulation of microbial colonies by changing allelochemical composition, and regulation of soil fauna communities. Through earthworm regulation of microbial communities, an imbalanced soil microenvironment in the rhizosphere is corrected, thereby alleviating obstacles to continuous cropping.
图1 基于各功能群相互作用的土壤微生态平衡(仿自Berendsen et al, 2012)。其中绿线加箭头表示促进作用, 红线加短线表示抑制作用。
Fig. 1 The balance of ecosystem (based on the interaction of functional groups) (modified from Berendsen et al, 2012). Green line indicates promoting effect and red line indicates inhibiting effect.
1.2.2 植物与土壤动物的关系
植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源。一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001)。此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物。而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018)。另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005)。
Impact of the addition of different plant residues on nitrogen mineralization-immobilization turnover and carbon content of a soil incubated under laboratory conditions
Evaluation of suppression of rhizomania disease by earthworm (Lumbricus terrestris L.) and its effects on soil microbial activity in different sugar beet cultivars
. Archives of Agronomy and Soil Science, 60, 1565-1575.
Influence of exotic earthworm invasion on soil organic matter, microbial biomass and denitrification potential in forest soils of the northeastern United States
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The fate of catechol in soil as affected by earthworms and clay
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Effects of earthworm on soil microbes and biological fertility: A review
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Effect of the endogeic earthworm Pontoscolex corethrurus on the microbial structure and activity related to CO2 and N2O fluxes from a tropical soil (Madagascar)
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Contributions of soil micro-fauna (protozoa and nematodes) to rhizosphere ecological functions
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Bacillus oryzicola sp. nov., an endophytic bacterium isolated from the roots of rice with antimicrobial, plant growth promoting, and systemic resistance inducing activities in rice
DoranJW, SarrantonioM, LiebigMA (1996) Soil health and sustainability. In: Advances in Agronomy (ed. Sparks DL), pp. 1-54. Elsevier Academic Press Inc., San Diego.
Microbial community diversities and taxa abundances in soils along a seven-year gradient of potato monoculture using high throughput pyrosequencing approach
Earthworm-amended soil structure: Its influence on Collembola population in grassland
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McleanMA, ParkinsonD (1998)
Impacts of the epigeic earthworm Dendrobaena octaedra on oribatid mite community diversity and microarthropod abundances in pine forest floor: A mesocosm study
Digestion and residue stabilization of bacterial and fungal cells, protein, peptidoglycan, and chitin by the geophagous earthworm Metaphire guillelmi
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Influence of continuous tomato-cropping on second-stage juveniles of root-knot nematode and free-living nematodes from rhizosphere soil in plastic greenhouse
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The influence of free-living nitrogen-fixing bacteria on the mechanical characteristics of different plant residues under no-till and strip-till conditions
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Effects of different plant root exudates and their organic acid components on chemotaxis, biofilm formation and colonization by beneficial rhizosphere-associated bacterial strains
PCR-DGGE analysis of earthworm gut bacteria diversity in stress of Escherichia coli O157: H7
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Impact of the addition of different plant residues on nitrogen mineralization-immobilization turnover and carbon content of a soil incubated under laboratory conditions
1
2015
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
Evaluation of suppression of rhizomania disease by earthworm (Lumbricus terrestris L.) and its effects on soil microbial activity in different sugar beet cultivars
1
2014
... 蚯蚓和微生物的关系是非常复杂的, 微生物是蚯蚓营养的主要来源, 同时蚯蚓通过与微生物共同作用降解有机物质的过程促进微生物活性的提高(Li et al, 2002), 并且蚯蚓可以通过自身活动协助微生物在土壤中传播(Edwards & Bohlen, 1996).蚯蚓可以通过改善微生境(排粪、作穴、搅动)、提高有机物的表面积、直接取食、携带传播微生物等方式影响土壤微生物数量、活性、组成和功能, 还可以通过改变土壤结构来加速土壤营养物质的循环, 影响微生物的群落结构(Edwards & Fletcher, 1988; Natal- da-Luz et al, 2012; Akca et al, 2014). ...
Organic matter composition and the protist and nematode communities around anecic earthworm burrows
Stabilization of soil organic matter by earthworms is connected with physical protection rather than with chemical changes of organic matter
1
2017
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
The role of root exudates in rhizosphere interactions with plants and other organisms
1
2006
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Earthworms (Amynthas spp.) increase common bean growth, microbial biomass, and soil respiration
2
2017
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
The rhizosphere microbiome and plant health
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2012
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
... 基于各功能群相互作用的土壤微生态平衡(仿自Berendsen et al, 2012).其中绿线加箭头表示促进作用, 红线加短线表示抑制作用. ...
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
The rhizosphere effect on bacteria antagonistic towards the pathogenic fungus Verticillium differs depending on plant species and site
1
2006
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Application of leaves to induce earthworms to reduce phenolic compounds released by decomposing plants
2016
Differential effects of two earthworm species on fusarium wilt of strawberry
2
2018
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
... 植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源.一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001).此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物.而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018).另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005). ...
Food preferences of earthworms for soil fungi
2000
Interactions between earthworms and soil protozoa: A trophic component in the soil food web
1997
Interactions between earthworms, and plant-parasitic nematodes
2013
Soil biodiversity for agricultural sustainability
1
2007
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Influence of exotic earthworm invasion on soil organic matter, microbial biomass and denitrification potential in forest soils of the northeastern United States
1998
The fate of catechol in soil as affected by earthworms and clay
2009
蚯蚓对土壤微生物及生物肥力的影响研究进展
1
2015
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
蚯蚓对土壤微生物及生物肥力的影响研究进展
1
2015
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Improvement of the soil nitrogen content and maize growth by earthworms and arbuscular mycorrhizal fungi in soils polluted by oxytetracycline
2
2016
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
... )、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Effect of the endogeic earthworm Pontoscolex corethrurus on the microbial structure and activity related to CO2 and N2O fluxes from a tropical soil (Madagascar)
2010
根际微型土壤动物——原生动物和线虫的生态功能
1
2007
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
根际微型土壤动物——原生动物和线虫的生态功能
1
2007
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Bacillus oryzicola sp. nov., an endophytic bacterium isolated from the roots of rice with antimicrobial, plant growth promoting, and systemic resistance inducing activities in rice
1
2015
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Direct and indirect effects of protist predation on population size structure of a bacterial strain with high phenotypic plasticity
Earthworms increase the ratio of bacteria to fungi in northern hardwood forest soils, primarily by eliminating the organic horizon
1
2011
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
1
1996
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Soil health and sustainability: Managing the biotic component of soil quality
... 蚯蚓和微生物的关系是非常复杂的, 微生物是蚯蚓营养的主要来源, 同时蚯蚓通过与微生物共同作用降解有机物质的过程促进微生物活性的提高(Li et al, 2002), 并且蚯蚓可以通过自身活动协助微生物在土壤中传播(Edwards & Bohlen, 1996).蚯蚓可以通过改善微生境(排粪、作穴、搅动)、提高有机物的表面积、直接取食、携带传播微生物等方式影响土壤微生物数量、活性、组成和功能, 还可以通过改变土壤结构来加速土壤营养物质的循环, 影响微生物的群落结构(Edwards & Fletcher, 1988; Natal- da-Luz et al, 2012; Akca et al, 2014). ...
Interactions between earthworms and microorganisms in organic-matter breakdown
1
1988
... 蚯蚓和微生物的关系是非常复杂的, 微生物是蚯蚓营养的主要来源, 同时蚯蚓通过与微生物共同作用降解有机物质的过程促进微生物活性的提高(Li et al, 2002), 并且蚯蚓可以通过自身活动协助微生物在土壤中传播(Edwards & Bohlen, 1996).蚯蚓可以通过改善微生境(排粪、作穴、搅动)、提高有机物的表面积、直接取食、携带传播微生物等方式影响土壤微生物数量、活性、组成和功能, 还可以通过改变土壤结构来加速土壤营养物质的循环, 影响微生物的群落结构(Edwards & Fletcher, 1988; Natal- da-Luz et al, 2012; Akca et al, 2014). ...
The wave towards a new steady state: Effects of earthworm invasion on soil microbial functions
2011
Influence of earthworm activity on soil microbes and soilborne diseases of vegetables
2009
Suppression of Verticillium wilt of eggplant by earthworms
2009
Comparative root colonisation of strawberry cultivars Camarosa and Festival by Fusarium oxysporum f. sp. fragariae
1
2012
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Trophic dynamics in a simple experimental ecosystem: Interactions among centipedes, Collembola and introduced earthworms
Microbial diversity in soil: Selection microbial populations by plant and soil type and implications for disease suppressiveness
3
2004
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
... ).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
The soil food web revisited: Diverse and widespread mycophagous soil protists
a) Changes of bacterial and fungal community compositions during vermicomposting of vegetable wastes by Eisenia foetida
2013
b) Plant-soil feedbacks and soil sickness: From mechanisms to application in agriculture
1
2013
... 植物通过地上与地下部的物质交换持续影响其生存环境, 环境的改变则反作用于植物, 影响植物的生长和发育(Kulmatiski et al, 2008).在自然生态系统中, 土壤-植物的反馈作用是局域尺度保持植物多样性的重要驱动力量, 土壤生物的综合作用不利于同种或者近缘种在相同的地点生长繁殖(Huang et al, 2013b; Teste et al, 2017).然而, 在农业生产中, 随着耕地面积的减少、设施栽培的发展以及某些作物对特定气候和土壤的要求, 在同一地块进行作物再植的现象普遍存在, 导致连作障碍发生.连作障碍使作物生长发育不良、病害加重、品质下降, 成为限制农业可持续发展的瓶颈.从土壤的角度讲, 作物连作障碍导致土壤微生态系统紊乱, 土壤生物多样性降低, 生态系统稳定性下降. ...
Alleviation of take-all in wheat by the earthworm Aporrectodea caliginosa (Savigny)
1
2015
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Effect of the earthworm Lumbricus rubellus on the nematode community in a peat meadow soil
1
2002
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Soil health through soil disease suppression: Which strategy from descriptors to indicators?
Activation of Pathogenesis-related genes by the rhizobacterium, Bacillus sp. JS, which induces systemic resistance in tobacco plants
1
2015
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Fusarium wilt of strawberry caused by Fusarium oxysporum in California
1
2009
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Plant-soil feedbacks: A meta-analytical review
1
2008
... 植物通过地上与地下部的物质交换持续影响其生存环境, 环境的改变则反作用于植物, 影响植物的生长和发育(Kulmatiski et al, 2008).在自然生态系统中, 土壤-植物的反馈作用是局域尺度保持植物多样性的重要驱动力量, 土壤生物的综合作用不利于同种或者近缘种在相同的地点生长繁殖(Huang et al, 2013b; Teste et al, 2017).然而, 在农业生产中, 随着耕地面积的减少、设施栽培的发展以及某些作物对特定气候和土壤的要求, 在同一地块进行作物再植的现象普遍存在, 导致连作障碍发生.连作障碍使作物生长发育不良、病害加重、品质下降, 成为限制农业可持续发展的瓶颈.从土壤的角度讲, 作物连作障碍导致土壤微生态系统紊乱, 土壤生物多样性降低, 生态系统稳定性下降. ...
Plant_microbe_soil interactions in the rhizosphere: An evolutionary perspective
1
2009
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Soil health paradigms and implications for disease management
1
2015
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Influence of earthworm invasion on soil microbial biomass and activity in a northern hardwood forest
3
2002
... 蚯蚓和微生物的关系是非常复杂的, 微生物是蚯蚓营养的主要来源, 同时蚯蚓通过与微生物共同作用降解有机物质的过程促进微生物活性的提高(Li et al, 2002), 并且蚯蚓可以通过自身活动协助微生物在土壤中传播(Edwards & Bohlen, 1996).蚯蚓可以通过改善微生境(排粪、作穴、搅动)、提高有机物的表面积、直接取食、携带传播微生物等方式影响土壤微生物数量、活性、组成和功能, 还可以通过改变土壤结构来加速土壤营养物质的循环, 影响微生物的群落结构(Edwards & Fletcher, 1988; Natal- da-Luz et al, 2012; Akca et al, 2014). ...
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Fungal pathogen accumulation at the expense of plant-beneficial fungi as a consequence of consecutive peanut monoculturing
2014
Linking microbial enzymatic activities and functional diversity of soil around earthworm burrows and casts
2016
Microbial community diversities and taxa abundances in soils along a seven-year gradient of potato monoculture using high throughput pyrosequencing approach
1
2014
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
How earthworm activities affect banana plant response to nematodes parasitism
1
2012
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Earthworm-amended soil structure: Its influence on Collembola population in grassland
1988
Impacts of the epigeic earthworm Dendrobaena octaedra on oribatid mite community diversity and microarthropod abundances in pine forest floor: A mesocosm study
1
1998
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
Studies on bioremediation of phenol by earthworm
1
2011
... The balance of ecosystem (based on the interaction of functional groups) (modified from Berendsen et al, 2012). Green line indicates promoting effect and red line indicates inhibiting effect. ...
Statistical analysis and simulation modelling of the belowground food webs of two winter wheat management practices
1
1990
... 植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源.一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001).此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物.而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018).另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005). ...
New sources of resistance to Meloidogyne incognita race 3 in wild cotton accessions and histological characterization of the defence mechanisms
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Influence of earthworm activity on microbial communities related with the degradation of persistent pollutants
2
2012
... 蚯蚓和微生物的关系是非常复杂的, 微生物是蚯蚓营养的主要来源, 同时蚯蚓通过与微生物共同作用降解有机物质的过程促进微生物活性的提高(Li et al, 2002), 并且蚯蚓可以通过自身活动协助微生物在土壤中传播(Edwards & Bohlen, 1996).蚯蚓可以通过改善微生境(排粪、作穴、搅动)、提高有机物的表面积、直接取食、携带传播微生物等方式影响土壤微生物数量、活性、组成和功能, 还可以通过改变土壤结构来加速土壤营养物质的循环, 影响微生物的群落结构(Edwards & Fletcher, 1988; Natal- da-Luz et al, 2012; Akca et al, 2014). ...
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Changes of Fusarium in rhizosphere soil under potato continuous cropping systems in arid-irrigated area of Gansu Province
1
2011
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
Mechanisms of nematode suppression by organic soil amendments—A review
1
2010
... 植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源.一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001).此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物.而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018).另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005). ...
Impact of the earthworm Lumbricus terrestris on the degradation of Fusarium-infected and deoxynivalenol-contaminated wheat straw
Interplant communication of tomato plants through underground common mycorrhizal networks
1
2010
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
Earthworms change the abundance and community structure of nematodes and protozoa in a maize residue amended rice-wheat rotation agro-ecosystem
Influence of arbuscular mycorrhizal mycelial exudates on soil bacterial growth and community structure
1
2007
... 土壤微生物的生存和繁殖依赖于从土壤中获得的碳源(Garbeva et al, 2004), 而土壤中的碳主要源于植物的光合产物(Bais et al, 2006), 因此, 根际区土壤微生物的密度远远大于非根际区土壤(Berg et al, 2006).根据对植物的作用, 可以大体将植物根际微生物分为三类.第一类是根际促生菌, 这类微生物能够通过自身分泌物促进植物根系的生长, 或者通过诱导植物根系启动自身的免疫系统以抵御病原菌入侵, 还能通过自身作用在相邻的植株之间进行信号传导(Song et al, 2010; Chung et al, 2015; Kim et al, 2015).第二类是病原菌, 它们可以分泌一些毒素抑制植物的生长, 或者直接侵入植物体内, 引发植物病害(Koike et al, 2009; Fang et al, 2012).第三类是依赖植物资源但对植物没有直接反馈作用的微生物, 这也是根际区种类和数量最多的一类微生物(Berendsen et al, 2012).除了对植物的作用, 这三类微生物之间也会相互促进或抑制(Toljander et al, 2007), 而植物除了为根际区微生物提供碳源以外, 还会分泌一些次级代谢产物(或者植物残体腐解产生的物质), 这些物质进入土壤, 对微生物有刺激或者抑制作用.植物对微生物、微生物对植物以及微生物之间都存在着相互作用(图1). ...
The influence of free-living nitrogen-fixing bacteria on the mechanical characteristics of different plant residues under no-till and strip-till conditions
1
2015
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
Use of an artificial root to examine the influence of 8-hydroxyquinoline on soil microbial activity and bacterial community structure
1
2009
... 健康土壤是能够持续提供生物产品, 保障空气质量和水源安全, 对植物、动物和人类健康发挥重要作用的生命系统(Doran et al, 1996).土壤微生物是维持土壤中各种生物化学过程动态平衡的核心, 它在矿质养分循环、有机质更新、土壤结构及土壤肥力形成过程中发挥着重要作用(Brussaard et al, 2007; Lambers et al, 2009).毋庸置疑, 土壤微生物多样性是决定土壤健康与否的重要因素之一, 并且是保持土壤抗病性的重要驱动力(Garbeva et al, 2004).一般来说, 土壤微生物多样性与土壤生物群落结构的复杂程度关系很大, 一个微生物多样性较高的土壤生态系统, 调节能力较强, 稳定性就越高, 土壤健康状况就越好(He et al, 2009; Nannipieri et al, 2010; Larkin, 2015).决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用(Garbeva et al, 2004; 陈小云等, 2007; Watkins et al, 2009).在一个稳定的土壤生态系统中, 土壤微生物与植物和土壤动物之间相互作用、各种生物类群之间的相互制约和相互依存关系使得整个土壤微生态系统处于稳定的状态, 即土壤微生态平衡. ...
Contribution of the endogeic earthworm species Aporrectodea caliginosa to the degradation of deoxynivalenol and Fusarium biomass in wheat straw
2011
Effects of earthworms and plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) on availability of nitrogen, phosphorus, and potassium in soil
2
2012
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
Effect of the earthworm gut-stimulated denitrifiers on soil nitrous oxide emissions
1
2015
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
Analysis of phenolic compounds in empty fruit bunches in oyster mushroom cultivation and in vermicomposting
2017
赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)对秸秆施入后土壤有机碳和微生物的影响
2015
赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)对秸秆施入后土壤有机碳和微生物的影响
2015
Incidence of Fusarium wilt in Cucumis sativus L. is promoted by cinnamic acid, an autotoxin in root exudates
1
2004
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
Changes in microbial biomass C, N, and P and enzyme activities in soil incubated with the earthworms Metaphire guillelmi or Eisenia fetida
2000
Effects of different plant root exudates and their organic acid components on chemotaxis, biofilm formation and colonization by beneficial rhizosphere-associated bacterial strains
1
2014
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
Effect of earthworms and arbuscular mycorrhizal fungi on the microbial community and maize growth under salt stress
2016
蚯蚓在生态系统中的作用
1
2007
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
蚯蚓在生态系统中的作用
1
2007
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
东北森林土壤动物同功能种团及其生态分布
1
2001
... 植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源.一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001).此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物.而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018).另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005). ...
东北森林土壤动物同功能种团及其生态分布
1
2001
... 植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源.一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001).此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物.而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018).另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005). ...
PCR-DGGE analysis of earthworm gut bacteria diversity in stress of Escherichia coli O157: H7
2013
Contribution of soil fauna to the degradation of recalcitrant components in Cinnamomum camphora foliar litter in different-sized gaps in Pinus massoniana plantations. Journal of Forestry Research. https://doi.org/10.1007/s11676-018-0609-6
1
2018
... 植物作为生产者, 是土壤生态系统中能量的主要来源.一方面, 植物的根系为某些植食性线虫、昆虫提供了食物(Oka, 2010); 另一方面, 植物地上部分凋落后进入土壤, 为腐食性动物提供了生存和繁殖的能源(张雪萍等, 2001).此外, 植物还可以通过根系分泌物影响土壤动物, 如草莓分泌的对羟基苯甲酸和对香豆酸可以使土壤中线虫总量和食细菌线虫数量增加(李贺勤等, 2014), 而这些以植物或碎屑为食的小型动物会被体型更大的捕食性土壤动物如捕食性线虫、螨类、跳虫等取食(Moore et al, 1990), 从而使植物固定的能量流入动物.而动物的活动对植物的生长和抗病也有重要的作用(Schrader et al, 2013): 土壤动物可以通过直接取食作用来破碎植物地上部分的枯落物, 或者通过影响周围的理化环境、协同微生物的降解作用, 间接影响枯落物的分解, 从而促进土壤生态系统中物质循环, 为植物提供必要的营养元素(González & Seastedt, 2001; Zhang et al, 2018).另外, 某些土壤动物还可以通过与植物地下部分作用, 诱导植物自身的抗虫、抗病的防御反应, 减少病虫害的发生(Blouin et al, 2005). ...
连作草莓土壤微生物区系动态的研究
1
2005
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
连作草莓土壤微生物区系动态的研究
1
2005
... 不同植物的根系分泌物或者残体腐解产生的物质是不同的, 由此它们对土壤生物尤其是微生物群落有不同的选择作用(Zhang et al, 2014; Abbasi et al, 2015; Vaitauskiene et al, 2015), 使得土壤微生物群落及其作用的方式呈现出多样化.然而, 在农田连作的环境中,作物种类单一使得植物根系分泌或者残体腐解产生的物质趋向于单一化, 定向选择某些根际区的微生物, 导致根际区微生物多样性降低, 使系统信息传递功能以及系统内部生物之间的相互促进和制约关系, 甚至整个土壤生态系统功能遭到破坏.主要表现为微生物的活性和多样性降低(Liu et al, 2014)、细菌/真菌比例下降(甄文超等, 2005; Li et al, 2014)、病原菌增加(Ye et al, 2004; Niu et al, 2011).大多数土传病原菌既能营腐生生活, 又能营寄生生活, 一般会在根系区生长并繁殖到一定的数量再侵染宿主细胞, 或者在宿主内扩繁到足够的数量才能有效地侵染宿主组织(Berendsen et al, 2012).而根际区失衡的微生物群落环境恰好为这些病原菌的繁殖提供了条件, 导致植物病害发生.根际微生物群落失衡, 除了表现为病原菌增加外, 还体现在有益微生物的减少上.许多微生物在土壤营养循环中发挥着重要作用(Gyaneshwar et al, 2003; Jing et al, 2017), 因此, 功能紊乱的微生物群落可能影响土壤养分的循环, 限制植物对营养的利用, 造成作物生长不良、病害加剧. ...
威廉环毛蚓耕作时间对菜田土壤微生物群落多样性及碳代谢特征的影响
1
2015
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
威廉环毛蚓耕作时间对菜田土壤微生物群落多样性及碳代谢特征的影响
1
2015
... 蚯蚓能够直接调控微生物,影响微生物的总量、活性和多样性, 改变微生物的比例(Li et al, 2002; Wu et al, 2012; 郑宪清等, 2015; Barbosa et al, 2017).另外, 蚯蚓作为生态系统的分解者, 能够加速化感物质的降解, 而且可能改变土壤中化感物质的比例, 调整失衡的化感物质(Bi et al, 2018).同时, 蚯蚓作为土壤生态系统的高级消费者, 能够取食某些中、小型土壤动物, 通过下行效应调控土壤动物区系, 提高土壤动物的多样性(Mclean & Parkinson, 1998; 伍玉鹏等, 2013).化感物质多样性和动物多样性的恢复, 可进一步影响土壤微生物.根据上述总结和分析可知, 蚯蚓对微生物的调控作用主要有三条途径: 一是直接调控微生物群落; 二是通过改变化感物质比例调控微生物群落; 三是通过调控土壤动物区系调控微生物群落.三条途径的综合作用共同改善了土壤根际微生态, 从而缓解了作物连作障碍(图2). ...
Exploring the relationships between soil fauna, different tillage regimes and CO2 and N2O emissions from black soil in China
1
2016
... 蚯蚓在土壤生态系统中具有重要的作用, 包括促进有机质分解和养分循环、对土壤理化性质的改变, 以及与植物、微生物和其他动物的相互作用(张卫信等, 2007).与蚯蚓相关的研究涵盖了环境、生物以及农业等诸多领域.在农业领域, 关于蚯蚓的研究主要集中在改良污染土壤(Natal-da-Luz et al, 2012; Cao et al, 2016)、影响土壤温室气体排放(Wu et al, 2015; Zhu et al, 2016)、促进土壤养分循环(Cao et al, 2016; Angst et al, 2017)及防控植物病虫害(Loranger-Merciris et al, 2012; Hume et al, 2015)等方面, 而通过蚯蚓调控土壤系统改良连作土壤的研究相对较少.结合植物连作障碍发生的过程和现有关于蚯蚓作用的研究, 笔者认为蚯蚓具有缓解连作障碍的潜力.这一作用主要是通过调控微生物实现的.近年来, 分子生物学技术的发展为土壤中不可培养微生物的研究提供了新工具, 提升了人们对土壤微生物研究的深度和精度, 有关蚯蚓与微生物关系的研究逐渐增加.蚯蚓一方面可以通过取食、掘洞和爬行等行为直接影响微生物群落; 另一方面还可以通过改变动物区系和化感物质间接调控微生物群落.根据笔者对文献的总结, 目前关于蚯蚓对微生物直接作用的研究较多(Li et al, 2002; Dempsey et al, 2011; Wu et al, 2012; 曹佳等, 2015; Barbosa et al, 2017), 而通过改变动物区系和化感物质间接影响微生物的研究较少(Ilieva-Makulec & Makulec, 2002; Bi et al, 2018).蚯蚓既是分解者又是消费者, 其对微生物的间接调控作用是不可忽视的. ...
