河西走廊荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及環(huán)境響應(yīng)

　　摘要：荒漠土壤中微生物生存適應(yīng)機(jī)制及其生態(tài)系統(tǒng)功能對揭示干旱區(qū)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程具有重要意義。沿河西走廊東南至西北自然降水遞減梯度下設(shè)置16個樣帶，采用高通量測序技術(shù)探究土壤細(xì)菌和真菌群落多樣性特征，揭示微生物多樣性、優(yōu)勢菌群與土壤機(jī)械組成、養(yǎng)分關(guān)系。結(jié)果顯示：河西走廊荒漠土壤細(xì)菌中厚壁菌門Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)為優(yōu)勢群落，部分樣帶厚壁菌門相對豐度最高達(dá)85;真菌中子囊菌門(Ascomycota)和擔(dān)子菌門(Basidiomycota)為優(yōu)勢群落，其相對豐度均大于>5%。相關(guān)性分析顯示：粗粉粒(0.05~0.02mm)、細(xì)粉粒(0.25~0.10mm)、黏粒(<0.002mm)、有效磷(AP)和解堿氮(AN)對細(xì)菌多樣性影響極顯著，細(xì)粉粒(0.25~0.10mm)、黏粒(<0.002mm)、有效磷(AP)和解堿氮(AN)對真菌多樣性影響極顯著(P<0.01)。冗余分析顯示：細(xì)粉粒(0.25~0.10mm)、有效磷(AP)和有機(jī)碳(SOC)對細(xì)菌群落影響顯著，黏粒(<0.002mm)和有效磷(AP)對真菌群落影響顯著(<0.05)。研究表明了河西走廊荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的組成、變化及影響因子，解釋了土壤環(huán)境對微生物分布的影響及微生物對土壤生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)展的作用，為保護(hù)生物多樣性及荒漠生態(tài)服務(wù)提供理論參考。

　　關(guān)鍵詞：河西走廊;荒漠土壤微生物;微生物群落結(jié)構(gòu);土壤理化;冗余分析

　　地球上荒漠化土壤主要分布于熱帶、亞熱帶和溫帶干旱區(qū)，占陸地總面積約1.6×10km�；哪�土壤營養(yǎng)匱乏、鹽堿化程度嚴(yán)重、植被覆蓋率很低、氣候變化多樣、生物量和生物多樣性較低，曾被認(rèn)為不適于生命生存和活動[1。然而，在此惡劣環(huán)境條件下，荒漠土壤卻蘊含著豐富的微生物資源。土壤微生物是地下的主要生物成份，是土壤系統(tǒng)中最活躍的部分，在促進(jìn)物質(zhì)分解、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、能量流動和生物地球化學(xué)循環(huán)方面發(fā)揮著重要作用，影響著植物生長發(fā)育和生態(tài)系統(tǒng)演變。

　　在這些過程中，土壤微生物作為紐帶聯(lián)系著植物和土壤之間的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，荒漠植被的適應(yīng)性在很大程度上依賴于土壤微生物的響應(yīng)。土壤微生物控制著土壤生態(tài)系統(tǒng)的許多過程，對土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定和可持續(xù)具有重大意義。由于荒漠生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境特殊，使得對荒漠土壤微生物的研究起步較晚，直到1948年在美國首次開展了對荒漠土壤結(jié)皮層微生物的研究。

　　隨著測序技術(shù)的進(jìn)步，對荒漠土壤微生物的研究越來越廣泛，研究區(qū)域主要集中在中國西北部、美洲西海岸、非洲北部沿海以及南極地區(qū)，研究熱點主要為微生物群落結(jié)構(gòu)分布特征及其影響因素，眾多研究表明，放線菌門、變形菌門、擬桿菌門、厚壁菌門是荒漠土壤中的主要細(xì)菌類群，且隨著所處地理環(huán)境不同菌群豐度不同[1。varroGonzalez對Atacam沙漠微生物多樣性的研究發(fā)現(xiàn)水量差異對微生物豐度影響較大，Atacama沙漠土壤微生物數(shù)量隨著從海洋移向內(nèi)陸濕潤的水汽減少而明顯減少，到了極干旱的Yungay地區(qū)微生物數(shù)量基本為零[1。

　　土壤理化性質(zhì)作為微生物生存環(huán)境左右其分布及生態(tài)功能，有機(jī)碳與可培養(yǎng)好氧細(xì)菌數(shù)量有明顯關(guān)系，好氧菌數(shù)量隨著有機(jī)碳含量增高而增高，而荒漠缺少植被和降水，固氮過程主要由固氮微生物完成，所以荒漠環(huán)境中固氮微生物數(shù)量明顯較高，并且荒漠土壤pH會影響微生物的硝化和反硝化過程，從而改變固氮微生物數(shù)量[1�；哪�土壤微生物分布直接取決于環(huán)境因子，因此在進(jìn)行土壤微生物研究時，微生物與環(huán)境的相互作用已成為至關(guān)重要的一部分。位于中國西北部的河西走廊是甘肅省主要的農(nóng)業(yè)區(qū)，因地理位置和環(huán)境特殊，是西北乃至全國重要的生態(tài)屏障和經(jīng)濟(jì)地帶[1。

　　如今由于水資源利用過度等因素，土壤荒漠化日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了人類的生存和發(fā)展。對荒漠地區(qū)微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的研究，有利于揭示荒漠生態(tài)系統(tǒng)的功能，提高對環(huán)境與微生物之間相互作用的認(rèn)識，為維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及保護(hù)物種多樣性提供理論依據(jù)。本研究在河西走廊荒漠土壤區(qū)進(jìn)行土壤樣品采集，探究微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性分布格局及群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的相互關(guān)系，明確土壤環(huán)境對微生物存在的影響及微生物對土壤生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的作用，為保護(hù)生物多樣性及荒漠生態(tài)環(huán)境提供理論參考。

　　1材料與方法

　　1.1研究區(qū)概況

　　甘肅河西走廊(37°15′—41°30′N，92°21′—104°45′E)位于甘肅省西北部，東段起于烏鞘嶺山脈，西段結(jié)束于古玉門關(guān)，總面積為27.6×10km。南北距離為40100km，東西距離約為120km14。河西走廊氣候受大陸性氣候和青藏高原氣候影響，氣候條件夏季干燥冬季寒冷，年平均氣溫約為10℃，年降水量為30320mm，年蒸發(fā)量為500200mm，全年日照時數(shù)800~30015，河西走廊的低降水量和高強(qiáng)度的蒸發(fā)量造成了中國乃至世界上的最大沙漠侵蝕區(qū)——西北荒漠帶16。

　　1.2試驗設(shè)計與樣品采集

　　于2018年月沿河西走廊東南至西北方向自然降水遞減梯度下設(shè)置16個自然狀態(tài)下，無人為干擾和土地利用的荒漠土壤樣帶(HX1~HX16)。每個樣帶內(nèi)隨機(jī)布設(shè)個10×10樣地(個重復(fù))，相鄰樣地之間保持一定距離(不小于10)，在所選取的每個樣地內(nèi)去除地表枯落物，剝離表土后用土壤取樣器隨機(jī)采集20cm的土樣個，剔除植物根系和殘體，保存于滅菌的密封袋中并儲存于液氮罐帶回實驗室。用于分析微生物多樣性的土壤放于20℃冰箱保存;其他土壤根據(jù)測定指標(biāo)的不同要求，對其養(yǎng)分含量、機(jī)械組成進(jìn)行分析。

　　1.3土壤理化性質(zhì)測定

　　土壤機(jī)械組成(指土壤粒徑分級)采用英國Malver公司生產(chǎn)的Mastersizer2000型激光粒度儀測定，土壤粒徑主要分為石礫(Gravel)>2mm、砂粒(Sand，細(xì)分為五個等級：極粗砂粒，2~1mm;粗砂粒，1~0.5mm;中等砂粒，0.5~0.25mm;細(xì)砂粒，0.25~0.10mm;極細(xì)砂粒，0.10~0.05mm)、粉粒(Silt，分兩個等級：粗粉粒0.050.02mm、細(xì)粉粒0.020.002mm)和黏粒(Clay)<0.002mm。由于研究區(qū)石礫體積過大不宜用儀器進(jìn)行測量，采用稱重求比例的方法得到石礫含量。

　　土壤理化性質(zhì)測定：有機(jī)碳(SOC)采用重鉻酸鉀氧化外加熱法，堿解氮(AN)采用堿解擴(kuò)散法，全氮(TN)采用凱氏定氮法，全磷(TP)采用NaOH熔融后鉬銻抗比色法，有效磷(AP)采用0.5mol·LNaHC浸提后鉬銻抗比色法，全鉀(TK)采用NaOH熔融后火焰光度法，速效鉀(AK)用mol·LNHOAc浸提后火焰光度法，土壤含水量(SW)采用烘干法，pH和電導(dǎo)率用上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的PHS3D型pH計測定17。

　　土壤總DNA的提取及16SrRNA基因的PCR擴(kuò)增使用MoBio土壤微生物DNA強(qiáng)力提取試劑盒(PowerSoil®DNAIsolationKit，MOBIOLaboratories)對土壤總DNA進(jìn)行提取，提取的細(xì)菌和真菌基因組進(jìn)行16SrDNAV4+V5區(qū)和ITS1區(qū)PCR擴(kuò)增(細(xì)菌引物為：F5'GTGYCAGCMGCCGCGGTAA3';R5'CCGYCAATTYMTTTRAGTT;真菌引物為：F5'CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA3';R5'GCTGCGTTCTTCATCGATGC3')，擴(kuò)增后的PCR產(chǎn)物用1.8%瓊脂糖凝膠電泳純化。PCR20μL體系：模板DNA(10ng)，0.8μLμ一對引物，0.4μLPfu聚合酶，μLPCRBuffer，μL2.5mol·dNTP，ddH補(bǔ)至總體系20μL。PCR擴(kuò)增程序：在95℃下預(yù)變性min，然后在95℃下循環(huán)30，在55℃退火30，72℃延伸min，然后再在72℃下延伸10min。最后將純化產(chǎn)物進(jìn)行IlluminaHiseq2500上機(jī)測序。

　　1.4數(shù)據(jù)處理與分析

　　16SrDNA通過軟件FLASH進(jìn)行PEreads拼接得到RawTags，然后通過質(zhì)量過濾RawTags得到CleanTags18，使用USEARCH軟件檢查并丟棄了嵌合體序列得到EffectiveTags19。在相似性97%的水平上，以0.005%作為閾值，使用軟件QIIME進(jìn)行OTU聚類[2。

　　基于已分類的TU使用Mothur進(jìn)行細(xì)菌和真菌α多樣性(Ace指數(shù)、Chao1指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù))分析[2，使用vegan包進(jìn)行不同樣帶OTU豐度數(shù)據(jù)的主坐標(biāo)分析(Principalcoordinateanalysis，PC)，并用SPSS25.0進(jìn)行單因素方差分析及Pearson相關(guān)性分析。利用語言工具繪制門分類學(xué)水平下的群落結(jié)構(gòu)圖，使用Canoco5.0軟件將優(yōu)勢菌門與土壤機(jī)械組成和化學(xué)因子進(jìn)行冗余分析(RedundancyAnalysisRDA)，以說明土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、環(huán)境因子和樣帶之間的關(guān)系，并用蒙特卡羅檢驗(montecarlotest)約束軸的顯著性(用值作為統(tǒng)計量)。

　　2結(jié)果

　　2.1河西走廊荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)

　　對測序所得的稀釋曲線進(jìn)行分析，結(jié)果表明測序覆蓋度高，可用于后續(xù)分析。在Silva(細(xì)菌)和Unite(真菌)分類學(xué)數(shù)據(jù)庫中對OTU進(jìn)行分類學(xué)注釋后，得到微生物群落結(jié)構(gòu)組成。由統(tǒng)計結(jié)果可知，相對豐度大于1%的細(xì)菌群落有：厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、廣古菌門(Euryarchaeota)、酸桿菌門(Acidobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)和藍(lán)細(xì)菌門(Cyanobacteria)。數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，厚壁菌門、變形菌門、放線菌門和擬桿菌門為優(yōu)勢菌門(相對豐度>5%)。

　　在“屬”水平進(jìn)行分析，HX5~HX10的個樣本中均發(fā)現(xiàn)較高含量的芽孢桿菌屬(Bacillus)、乳球菌屬(Lactococcus)和紅球菌屬(Rhodococcus)，此外還發(fā)現(xiàn)了不動細(xì)胞菌屬(Acinetobacter)、鏈霉菌屬(Streptococcus)、丙酸桿菌屬(Propionibacterium)、藍(lán)細(xì)菌屬(Halobacteriaceae)和酸微菌屬(idobacterium)，但分布不均勻，僅在部分樣本中發(fā)現(xiàn)。從結(jié)構(gòu)來看，表現(xiàn)為16個樣本共有大多數(shù)相同的細(xì)菌群落，但不同樣帶優(yōu)勢菌門存在一定差異。河西走廊荒漠土壤相對豐度大于1%的真菌群落有：子囊菌門(Ascomycota)、擔(dān)子菌門(Basidiomycota)和被孢霉門(Mortierellomycota)。

　　數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：子囊菌門和擔(dān)子菌門為優(yōu)勢菌門(相對豐度>5%)�；哪�土壤主要菌屬為毛殼菌屬(Chaetomium)、鐮刀菌屬(Fusarium)、鏈格孢屬(Alternaria)和曲霉菌屬(Asperyillus)，在每個樣本中均有分布但分布不均勻。并且在各樣帶都檢測到未分類和未識別的真菌，尤其在HX6中未分類的真菌65.28%，在HX13中未識別的真菌占30.74%。

　　2.2河西走廊荒漠土壤微生物群落α和β多樣性特征

　　使用高通量測序技術(shù)在16個樣帶得到不同數(shù)量的優(yōu)質(zhì)細(xì)菌和真菌序列，聚類分析表明，各樣帶土壤細(xì)菌和真菌群落豐富度和多樣性存在差異。河西走廊X4樣帶OTU數(shù)量、Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)最高，impson指數(shù)最低，說明X4樣帶細(xì)菌群落豐富度和多樣性最高，而X9和X10樣帶土壤OTU數(shù)量和Chao1指數(shù)最低，說明其群落豐富度最低，兩地的Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)表明其群落多樣性較低，且單因素方差分析結(jié)果顯示不同樣帶細(xì)菌群落多樣性差異顯著(P<0.05)。真菌α多樣性指數(shù)顯示：X5~HX10樣帶TU數(shù)量和Chao1指數(shù)顯著其他樣帶(P<0.05)，說明X5~HX10樣帶真菌群落豐富度較低，X8~HX10樣帶Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)表明其真菌群落多樣性較低。

　　2.3河西走廊荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與理化因子相關(guān)性

　　微生物群落結(jié)構(gòu)受環(huán)境影響顯著，RDA分析結(jié)果可以反映群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子之間的關(guān)系，從而可知影響微生物分布的重要環(huán)境驅(qū)動因子。細(xì)菌群落與機(jī)械組成RDA分析結(jié)果表明：荒漠土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與細(xì)粉粒顯著相關(guān)(值為6.5，P<0.05，蒙特卡羅算法)。

　　從物種的分布來看，優(yōu)勢菌群厚壁菌門與黏粒正相關(guān)，與其余土壤粒徑負(fù)相關(guān);變形菌門和放線菌門與黏粒成負(fù)相關(guān)。真菌群落與機(jī)械組成RDA分析結(jié)果表明：真菌群落結(jié)構(gòu)與黏粒顯著相關(guān)(值為5.2，<0.05，蒙特卡羅算法)，優(yōu)勢菌群子囊菌門和擔(dān)子菌門與黏粒負(fù)相關(guān)。

　　3討論

　　土壤為微生物群落生長繁殖提供微環(huán)境，其理化性質(zhì)又間接影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的組成22。本研究對河西走廊荒漠土壤理化性質(zhì)進(jìn)行測定分析，結(jié)果表明：河西走廊荒漠土壤鹽堿化嚴(yán)重，土壤養(yǎng)分含量處于較低或極低水平，鹽堿和營養(yǎng)匱乏的土壤環(huán)境可能對微生物群落組成產(chǎn)生一定影響。

　　為探究微生物群落組成與土壤環(huán)境間的影響機(jī)制，本研究采用高通量測序技術(shù)檢測了16個樣帶的土壤樣品，結(jié)果顯示，河西走廊荒漠土壤細(xì)菌群落以厚壁菌門、變形菌門、放線菌門和擬桿菌門為主，與前人對荒漠土壤細(xì)菌群落的研究結(jié)果相同[2。荒漠地區(qū)持續(xù)的干旱和高強(qiáng)度的太陽輻射，促成了鹽堿化嚴(yán)重、有機(jī)物含量少，植被缺乏的環(huán)境。而放線菌、厚壁菌等具備孢子生殖、多個UV修復(fù)機(jī)制、競爭優(yōu)勢的次級代謝合成能力24，并且其部分菌屬如：芽孢桿菌屬和鏈霉菌屬具有良好的嗜鹽嗜堿特性，因此成為惡劣環(huán)境強(qiáng)有力的生存者，可以在此鹽堿干旱環(huán)境中定殖。

　　并且本研究發(fā)現(xiàn)河西走廊荒漠土壤中厚壁菌門豐度高達(dá)5%，An等25對塔克拉瑪干沙漠微生物多樣性的研究發(fā)現(xiàn)中國西部戈壁沙漠土壤厚壁菌門的相對豐度高達(dá)80%，得到相同研究結(jié)果。厚壁菌門自身的適應(yīng)性除外，環(huán)境因素對其分布有很大程度的影響，一方面厚壁菌門豐度與土壤pH正相關(guān)，河西走廊荒漠土壤pH呈堿性或者強(qiáng)堿性，有利于厚壁菌門的生存;另一方面研究區(qū)有效磷含量高，厚壁菌門豐度與有效磷含量呈顯著正相關(guān)，并且磷元素是組成細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，厚壁菌細(xì)胞壁厚度達(dá)50nm，較高含量的有效磷同樣有利于厚壁菌門的生存。

　　荒漠環(huán)境惡劣，高溫、干旱和紫外輻射減弱了整個荒漠生態(tài)系統(tǒng)的碳、氮循環(huán)過程[1，在荒漠環(huán)境中，土壤氮循環(huán)主要以異化硝酸鹽還原途徑、反硝化途徑和硝化途徑為主，變形菌門、厚壁菌門、廣古菌門、放線菌門、擬桿菌門參與其中，為氮循環(huán)的主要貢獻(xiàn)者;CO固定途徑主要以C4雙羧酸循環(huán)、卡爾文循環(huán)、還原性三羧酸循環(huán)為主，變形菌門、擬桿菌門、綠彎菌門、厚壁菌門為CO固定途徑主要參與者24。固碳、固氮微生物的存在增強(qiáng)了荒漠環(huán)境的碳氮循環(huán)能力，加快荒漠區(qū)物質(zhì)轉(zhuǎn)化并且為植物生長提供更多的化學(xué)元素，從而提高荒漠土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性26。

　　真菌良好的抗壓性使其在荒漠土壤中廣泛分布，孫薔27對內(nèi)蒙古和青海省荒漠土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的研究發(fā)現(xiàn)荒漠土壤真菌優(yōu)勢物種為子囊菌門和擔(dān)子菌門，在大興安嶺林地、納帕海高原濕地和內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)的研究均發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢菌門為子囊菌門和擔(dān)子菌門28，說明子囊菌門和擔(dān)子菌門能在多種類型土壤中且作為優(yōu)勢門存在，它們大多為腐生菌，能夠分解動植物殘體，釋放生物可利用的營養(yǎng)元素，從而促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，提高土壤質(zhì)量，增強(qiáng)荒漠植物的定殖、生長發(fā)育。在Colorado高原分離出屬于子囊菌門的鏈格孢屬可以產(chǎn)生菌絲和色素應(yīng)對干旱和輻射環(huán)境，在內(nèi)蒙古荒漠草原和Negev荒漠分離出的真菌以曲霉菌屬為主29，這些可以釋放土壤中的營養(yǎng)元素供植物吸收的菌屬在本研究中同樣存在。

　　雖然荒漠中的真菌豐度不及細(xì)菌，但在荒漠土壤質(zhì)量改善和促進(jìn)植物生長方面起著重要的作用，并且在本研究中發(fā)現(xiàn)較多尚未分類和未識別的菌門，說明河西走廊土壤真菌群落信息還有很大的挖掘潛力。土壤理化性質(zhì)在很大程度上影響微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性特征，在全球氣候急劇變化的影響下，敏感的荒漠生態(tài)系統(tǒng)勢必會受到影響，微生物的群落結(jié)構(gòu)和種群、功能多樣性也會隨著環(huán)境的變化而改變，所以明確土壤環(huán)境對微生物的影響機(jī)制極其緊迫。

　　土壤不同的結(jié)構(gòu)組成對微生物的分布有著極顯著的影響，土壤粒徑的空間分布決定孔隙的分布以及孔隙內(nèi)空氣和水分，從而影響微生物與環(huán)境之間的物質(zhì)能量交換，進(jìn)而決定了微生物的生存空間。本研究采用Pearson相關(guān)性分析和DA分析得到細(xì)粉粒顯著含量影響細(xì)菌群落組成，粗粉粒、細(xì)粉粒和黏粒含量顯著影響細(xì)菌多樣性，細(xì)粉粒和黏粒含量僅與厚壁菌門正相關(guān)，與其他菌門均負(fù)相關(guān)，粗粉粒與細(xì)菌多樣性顯著正相關(guān)，由此說明細(xì)菌在0.05~0.02mm的土壤粒徑中適宜生存。

　　前人研究發(fā)現(xiàn)：影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的理化因子多為pH、全氮和有機(jī)碳[3，因為有機(jī)碳是微生物主要營養(yǎng)物質(zhì)，氮元素能抑制微生物生長活性。而ang等[3對新疆干旱區(qū)不同類型土壤細(xì)菌群落多樣性的研究發(fā)現(xiàn)全鹽、氯離子、硫酸根離子和硝酸根離子對微生物的分布影響顯著，因為干旱區(qū)土壤類型為鹽堿化土壤，鹽離子是限制其微生物活性的主要因子，An等25對戈壁沙漠和塔克拉瑪干沙漠表面石礫樣品細(xì)菌多樣性的研究發(fā)現(xiàn)C/N影響微生物分布，而在本研究中土壤有效磷對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響程度最顯著。

　　綜上所述：不同的研究區(qū)因環(huán)境差異較大而對土壤微生物分布影響表現(xiàn)出不同的因素，因不同的研究區(qū)域降水、光照、溫度等自然條件的差異，造就了特殊的土壤環(huán)境，從而產(chǎn)生了對土壤微生物影響顯著的因素。本研究土壤有效磷對細(xì)菌群落影響顯著一方面是因為荒漠土壤的pH較高且差異較小(8.519.40)，無法對微生物的分布造成顯著的影響，另一方面，根據(jù)土壤養(yǎng)分等級分級標(biāo)準(zhǔn)得本研究中土壤有效磷含量極高，可能因為較高含量的磷元素作用掩蓋了其他元素的作用。在荒漠土壤生態(tài)系統(tǒng)中，雖然真菌群落豐富度和多樣性遠(yuǎn)不及細(xì)菌，但其生態(tài)功能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性亦不可或缺。為應(yīng)對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，探明土壤環(huán)境對真菌群落的影響同樣重要。

　　曹良元34研究了土壤團(tuán)聚體組成對微生物區(qū)系分布的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)較大的團(tuán)聚體中真菌的生物量較高，本研究Pearson相關(guān)性分析和DA分析表明細(xì)粉粒和黏粒與真菌多樣性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與優(yōu)勢真菌群落負(fù)相關(guān)說明真菌群落適合在較大土壤團(tuán)聚體中生存。肖方南等35對塔里木河下游土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性分析發(fā)現(xiàn)全氮、速效鉀、銨態(tài)氮是影響土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境因子，因為氮和鉀影響微生物的新陳代謝，從而影響土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)，孫倩等28對寧夏中部干旱帶土壤真菌群落多樣性及群落結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)有效磷影響真菌群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性，本研究中解堿氮和有效磷顯著影響真菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性，說明氮、磷元素對微生物的生存適應(yīng)機(jī)制影響較大。

　　4結(jié)論

　　本研究采用高通量測序技術(shù)得到河西走廊荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和豐度特征，厚壁菌門、變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、子囊菌門和擔(dān)子菌門由于其自身抗逆特性適應(yīng)荒漠惡劣環(huán)境，并且可以改善荒漠土壤質(zhì)量，促進(jìn)植物生長發(fā)育，提高荒漠生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時研究發(fā)現(xiàn)黏粒、細(xì)粉粒、和OC顯著影響微生物群落分布，并探明理化因子及與優(yōu)勢微生物相互關(guān)系。通過以上研究明確荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、多樣性及影響因素，表明土壤環(huán)境對微生物存在的影響及微生物對土壤生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的作用，為保護(hù)生物多樣性及荒漠生態(tài)服務(wù)提供理論參考。

　　參考文獻(xiàn)(References)

　　[1]D’OdoricoP,BhattachanA,DavisKF,etal.Globaldesertification:Driversandfeedbacks[J].AdvancesinWaterResources,2013,51:326344.

　　[2]BridgeP,SpoonerB.Soilfungi:Diversityanddetection[J].PlantandSoil,2001,232(1/2):147154.

　　[3]DangY,SunDZ,WoodardTL,etal.Stimulationoftheanaerobicdigestionofthedryorganicfractionofmunicipalsolidwaste(OFMSW)withcarbonbasedconductivematerials[J].BioresourceTechnology,2017,238:3038.

　　[4]WangYY,WangZF,HuangR,etal.CharacterizationofsoilmicrobialcommunitystructureasaffectedbyvegetationinJinyunMountain[J].ActaPedologicaSinica,2019,56(5):12101220.王鎣燕,王子芳,黃容,等.縉云山不同森林植被下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征研究[J].土壤學(xué)報,2019,56(5):12101220.]

　　[5]MarschnerP,YangCH,LiebereiR,etal.Soilandplantspecificeffectsonbacterialcommunitycompositionintherhizosphere[J].SoilBiology&Biochemistry,2001,33(11):14371445.

　　作者：李善家1†，王福祥1，從文倩1，魏明1，王軍強(qiáng)2，崔莉娟1，王子濠

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///nylw/29728.html