准噶尔盆地南缘不同坡向对短命植物生物量分配和化学计量特征的影响

短命植物是中国荒漠区系中重要的组成部分,坡向是准噶尔荒漠区最重要的地形因子之一,可能影响该地区短命植物的生物量和化学计量特征。该研究通过分析两种十字花科的短命植物涩荠(Malcolmia africana)和条叶庭荠(Alyssum linifolium)的不同器官(根、茎、叶和繁殖器官)在不同坡向(东坡、西坡和北坡)上的生物量分配和化学计量特征,来探究短命植物的适应策略。结果表明:(1)两种短命植物个体生物量在不同坡向上均差异显著,但涩荠在西坡的单株生物量最大(1.1±0.0134 g),而条叶庭荠在北坡的单株生物量最大(1.45±0.0113 g),东坡最小(0.5±0.0084 g)。(2)涩荠各器官的生物量分配均表现为叶>茎>繁殖器官>根,且在不同坡向上各器官分配比例相似;条叶庭荠各器官的生物量在不同坡向的分配均差异显著,且均表现为根部生物量显著低于其他器官(P<0.05),其中北坡繁殖器官的比例最大,东坡叶片的比例大,而西坡的根、茎、叶生物量所占比例差异不大。(3)两种短命植物在不同坡向的生物量与C、N、P化学计量呈极显著正相关关系。(4)两种短命植物在不同坡向的N/P均小于14,说明植物的生长受到N的限制;涩荠通过调整个体大小以适应不同环境,而条叶庭荠则是通过调整各器官的分配比例来适应变化的环境。研究认为,短命植物具有通过调整养分和生物量分配来适应荒漠环境的策略,在准噶尔荒漠区的低山丘陵地带,坡向是影响其生物量分配和化学计量特征的主要环境因子。

塔里木河下游胡杨根际土壤细菌群落多样性分析

采用高通量测序技术,对塔里木河下游不同生长时期(幼龄期、中壮期、过熟期、衰亡期)胡杨根际土壤细菌进行测序,结合典范对应分析(CCA)与Spearman相关性分析,探讨细菌群落组成与环境因子的相关性。结果表明:(1)土壤样品共获得7287个操作分类单元(OTUs),经过对比鉴定共得到73门,165纲,339目,454科,651属和205种。(2)胡杨根际土壤细菌群落丰富度和多样性随生长时期表现为先增加后降低的趋势,而不同生长时期间无显著差异。(3)胡杨根际细菌群落主要的优势细菌门为变形菌门(Proteobacteria)、unidentified_Bacteria、Halobacterota,优势细菌属为海杆菌属(Marinobacter)、嗜盐单胞菌属(Halomonas)、Woeseia,相较于门分类学水平,细菌群落组成在属水平上存在较大差异,不同生长时期胡杨根际细菌群落的优势菌属不同。(4)不同生长时期胡杨根际土壤细菌群落组成可分为两大类,中壮期与衰亡期的土壤样品聚为一类,幼龄期与过熟期的土壤样品聚为一类。(5)CCA分析表明土壤含水量、全钾、总盐、pH是显著影响胡杨根际土壤细菌群落组成的环境因子(P<0.05)。研究结果为丰富干旱区根际微生物的研究、探讨干旱区植物-微生物之间的相互作用提供科学依据。

塔里木河下游柽柳灌丛土壤真菌群落结构及多样性分析

土壤真菌群落对干旱区土壤生态系统功能的维持具有重要作用。为研究新疆干旱地区柽柳沙包和非沙包土壤理化性质对土壤真菌群落结构的影响,该实验采集了塔里木河下游英苏断面附近沙包柽柳灌丛和非沙包柽柳灌丛的冠幅内部、冠幅边缘和灌丛边缘3个位置的土壤,基于高通量测序对沙包柽柳灌丛和非沙包柽柳灌丛土壤真菌群落结构及功能进行初步研究,结合土壤理化性质,分析沙包和土壤因素对土壤真菌群落结构和功能的综合影响。结果表明:(1)土壤p H、速效钾、全钾、铵态氮、速效磷在柽柳灌丛的不同位置存在显著性差异,而土壤含水量、电导率、总盐、有机质、全氮、全磷、硝态氮在整个柽柳灌丛中均无显著性差异。(2)该区域柽柳灌丛土壤真菌分为1界,14门,48纲,110目,227科,410属,557种。在门水平上,子囊菌门、担子菌门和被孢霉门为该区域柽柳灌丛主要的优势菌门,在属水平上,链格孢属、曲霉属、Stolonocarpus、刺盘孢属、unidentified_Saccharomycetales_sp、裸子囊菌属为柽柳灌丛的主要优势菌属。(3)通过分析土壤理化因子与土壤真菌群落的关系,发现全氮、速效钾、铵态氮是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子,全磷与曲霉属、Microthelia、裸子囊菌属、Phialosimplex均呈显著正相关关系,全氮与链格孢属呈显著正相关关系。(4)基于FUNGuild真菌功能预测,在柽柳灌丛中共检测到腐生、共生、病理3类营养型和5类互有交叉营养型功能菌群,其中腐生营养型(30.0%)功能真菌在柽柳灌丛中占据主导优势,其次是病理-腐生-共生营养型(10.6%)、病理-共生营养型(5.9%)、共生营养型(4.3%)在柽柳灌丛中占据一定的优势。(5)研究发现柽柳沙包和柽柳冠幅对土壤养分和土壤真菌的富集效应不明显,但在沙包冠幅内功能真菌与其它组存在明显差异,说明柽柳灌丛沙包和冠幅的综合效对土壤真菌功能组成有较大的影响。