牡丹是中国的重要出口花卉，在河南洛阳、山东菏泽等地已形成了以牡丹种苗、花卉、药用、食用及观赏旅游的规模化，随着牡丹产业化的迅速发展以及牡丹种植面积的逐渐扩大，牡丹连作种植障碍严重影响牡丹产业化、规模化发展。项目从2011年开始，依托国家自然科学基金（41101222）、河南省科技厅基础与前沿技术研究计划（112300410139）、河南省教育厅自然科学研究计划（13A610788）等项目，开展牡丹园土壤微生物生态演变、修复及微生物资源开发研究，为明确牡丹园土壤微生物群落的适应机理、促进牡丹园土壤微生物生态系统良性循环和牡丹产业可持续发展、开发利用牡丹园土壤微生态系统的微生物资源提供科学依据。

项目以不同牡丹品种及不同种植年限的牡丹园土壤为研究对象，采用Biolog法、PCR-DGGE（基于聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳）法、PLFA（磷脂脂肪酸）法等多种方法相结合系统研究牡丹园土壤微生物生态演变特征，研究施用污泥堆肥对牡丹生长及土壤微生物生态的影响，并从牡丹根际微生态中分离微生物絮凝剂产生菌及具有抑菌活性的微生物。主要科学发现点如下：

（1）揭示了牡丹园土壤微生物多样性、种群结构和功能活性演变特征。牡丹园土壤微生物功能多样性、遗传多样性、结构多样性及活性均随牡丹种植年限增加呈现先增加而后降低的变化趋势，并且牡丹园土壤微生物群落结构的形成受牡丹品种及种植年限的影响，且种植年限的影响作用明显大于牡丹品种。相关成果已发表于SCI期刊3篇，被他引46次，并且获得河南省自然科学优秀学术论文一等奖1篇，二等奖2篇。

（2）揭示了牡丹园土壤生态系统中，随牡丹种植年限的增加，土壤微生物学特性包括微生物生物量、微生物功能群、生化作用强度、酶活性、微生物功能多样性、遗传多样性、结构多样性等指标并未与土壤有机碳含量同步增加。成果已发表于SCI期刊。

（3）阐明了随牡丹种植年限的增加，牡丹生物学特性、牡丹病害与土壤微生物学特性、理化特性间关系，揭示了牡丹园土壤生态肥力演变特征。成果已发表于SCI期刊。相关科学发现通过教育部科技查新工作站L40进行查新，国内未见相同文献报道。

（4）明确了适量施用污泥堆肥对牡丹园土壤微生物生态的修复作用。适量施用污泥堆肥能显著促进牡丹生长，改善牡丹园土壤理化特性、微生物学及生物化学特性，并且对牡丹病害具有显著抑制效应。成果经过河南省科技厅鉴定达到国内领先水平。相关论文已发表于JCR 2区期刊和JCR 3区期刊，被他引26次，并分别获得河南省自然科学优秀学术论文一等奖和二等奖。

（5）从牡丹根际微生态中分离到了微生物絮凝剂产生菌及具有抑菌活性的微生物。微生物絮凝剂产生菌的相关成果经过河南省科技厅鉴定，达到国内领先水平，并且已发表于《环境工程学报》。具有抑菌活性微生物的成果已发表于《食品科技》。

项目主要创新内容发表SCI论文5篇，1篇在JCR 2区，2篇在JCR 3区，2篇在JCR4区，共被SCI他引72次。并且2篇被评为“河南省自然科学优秀学术论文一等奖”，3篇被评为“河南省自然科学优秀学术论文二等奖”。项目研究成果获河南省教育厅科技成果一等奖1项及二等奖2项。3项研究成果经河南省科技厅鉴定为国内领先水平。

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