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河西走廊荒漠土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及環(huán)境響應

所屬分類:農(nóng)業(yè)論文 閱讀次 時間:2022-03-09 10:35

本文摘要:摘要:荒漠土壤中微生物生存適應機制及其生態(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置16個樣帶,采用高通量測序技術(shù)探究土壤細菌和真菌群落多樣性特征,揭示微生物多樣性、優(yōu)勢菌群與土壤機械組成、養(yǎng)分關(guān)系。結(jié)果

  摘要:荒漠土壤中微生物生存適應機制及其生態(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置16個樣帶,采用高通量測序技術(shù)探究土壤細菌和真菌群落多樣性特征,揭示微生物多樣性、優(yōu)勢菌群與土壤機械組成、養(yǎng)分關(guān)系。結(jié)果顯示:河西走廊荒漠土壤細菌中厚壁菌門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85;真菌中子囊菌門(Ascomycota)和擔子菌門(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)、細粉粒(0.25~0.10mm)、黏粒(<0.002mm)、有效磷(AP)和解堿氮(AN)對細菌多樣性影響極顯著,細粉粒(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:細粉粒(0.25~0.10mm)、有效磷(AP)和有機碳(SOC)對細菌群落影響顯著,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,為保護生物多樣性及荒漠生態(tài)服務提供理論參考。

  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

土壤微生物

  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。荒漠土壤營養(yǎng)匱乏、鹽堿化程度嚴重、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,在促進物質(zhì)分解、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、能量流動和生物地球化學循環(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),荒漠植被的適應性在很大程度上依賴于土壤微生物的響應。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,有機碳與可培養(yǎng)好氧細菌數(shù)量有明顯關(guān)系,好氧菌數(shù)量隨著有機碳含量增高而增高,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寥牢⑸锓植贾苯尤Q于環(huán)境因子,因此在進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,土壤荒漠化日趨嚴重,嚴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識,為維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及保護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)隨機布設個10×10樣地(個重復),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)測定指標的不同要求,對其養(yǎng)分含量、機械組成進行分析。

  1.3土壤理化性質(zhì)測定

  土壤機械組成(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;細砂粒,0.25~0.10mm;極細砂粒,0.10~0.05mm)、粉粒(Silt,分兩個等級:粗粉粒0.050.02mm、細粉粒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:有機碳(SOC)采用重鉻酸鉀氧化外加熱法,堿解氮(AN)采用堿解擴散法,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和電導率用上海精密科學儀器有限公司生產(chǎn)的PHS3D型pH計測定17。

  土壤總DNA的提取及16SrRNA基因的PCR擴增使用MoBio土壤微生物DNA強力提取試劑盒(PowerSoil®DNAIsolationKit,MOBIOLaboratories)對土壤總DNA進行提取,提取的細菌和真菌基因組進行16SrDNAV4+V5區(qū)和ITS1區(qū)PCR擴增(細菌引物為:F5'GTGYCAGCMGCCGCGGTAA3';R5'CCGYCAATTYMTTTRAGTT;真菌引物為:F5'CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA3';R5'GCTGCGTTCTTCATCGATGC3'),擴增后的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補至總體系20μL。PCR擴增程序:在95℃下預變性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)物進行IlluminaHiseq2500上機測序。

  1.4數(shù)據(jù)處理與分析

  16SrDNA通過軟件FLASH進行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進行OTU聚類[2。

  基于已分類的TU使用Mothur進行細菌和真菌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包進行不同樣帶OTU豐度數(shù)據(jù)的主坐標分析(Principalcoordinateanalysis,PC),并用SPSS25.0進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)勢菌門與土壤機械組成和化學因子進行冗余分析(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(細菌)和Unite(真菌)分類學數(shù)據(jù)庫中對OTU進行分類學注釋后,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)和藍細菌門(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)了不動細胞菌屬(Acinetobacter)、鏈霉菌屬(Streptococcus)、丙酸桿菌屬(Propionibacterium)、藍細菌屬(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:子囊菌門和擔子菌門為優(yōu)勢菌門(相對豐度>5%);哪寥乐饕鷮贋槊珰ぞ鷮(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)細菌和真菌序列,聚類分析表明,各樣帶土壤細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。細菌群落與機械組成RDA分析結(jié)果表明:荒漠土壤細菌群落結(jié)構(gòu)與細粉粒顯著相關(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),與其余土壤粒徑負相關(guān);變形菌門和放線菌門與黏粒成負相關(guān)。真菌群落與機械組成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子菌門與黏粒負相關(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)進行測定分析,結(jié)果表明:河西走廊荒漠土壤鹽堿化嚴重,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菌群落的研究結(jié)果相同[2;哪貐^(qū)持續(xù)的干旱和高強度的太陽輻射,促成了鹽堿化嚴重、有機物含量少,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修復機制、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80%,得到相同研究結(jié)果。厚壁菌門自身的適應性除外,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菌細胞壁的主要成分,厚壁菌細胞壁厚度達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子菌門28,說明子囊菌門和擔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,從而促進土壤養(yǎng)分循環(huán),提高土壤質(zhì)量,增強荒漠植物的定殖、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菌,但在荒漠土壤質(zhì)量改善和促進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分析得到細粉粒顯著含量影響細菌群落組成,粗粉粒、細粉粒和黏粒含量顯著影響細菌多樣性,細粉粒和黏粒含量僅與厚壁菌門正相關(guān),與其他菌門均負相關(guān),粗粉粒與細菌多樣性顯著正相關(guān),由此說明細菌在0.05~0.02mm的土壤粒徑中適宜生存。

  前人研究發(fā)現(xiàn):影響細菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的理化因子多為pH、全氮和有機碳[3,因為有機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)分等級分級標準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不及細菌,但其生態(tài)功能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性亦不可或缺。為應對日益嚴重的環(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分析表明細粉粒和黏粒與真菌多樣性呈極顯著負相關(guān),與優(yōu)勢真菌群落負相關(guān)說明真菌群落適合在較大土壤團聚體中生存。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機制影響較大。

  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、子囊菌門和擔子菌門由于其自身抗逆特性適應荒漠惡劣環(huán)境,并且可以改善荒漠土壤質(zhì)量,促進植物生長發(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,為保護生物多樣性及荒漠生態(tài)服務提供理論參考。

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

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