人参种植对林地土壤细菌群落结构和代谢功能的影响

揭示人参种植对土壤微生物群落结构和代谢功能的影响,对防治人参连作障碍具有重要的理论意义。利用高通量测序技术研究了林地和由林地开垦耕种人参3a和4a后土壤微生物群落结构和代谢功能的变化。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)是林地和人参种植土壤微生物的主要优势类群。林地开垦种植人参后,土壤放线菌门和疣微菌门的相对丰度显著增加,土壤酸杆菌门的相对丰度显著降低;而土壤微生物多样性指数明显降低。除趋势对应分析(DCA)显示不同种植a限人参的土壤微生物群落结构存在明显差异。Tax4Fun功能预测表明,人参种植后土壤微生物的萜类化合物和聚酮类化合物代谢与信号转导功能的相对丰度显著降低,而膜转运功能的相对丰度增加。典范对应分析(CCA)和Partial Mantel Test分析表明,土壤速效钾、全钾含量和土壤pH值是影响土壤微生物群落结构的重要因子。因此,林地开垦种植人参对土壤微生物群落结构、多样性以及代谢功能产生了显著影响,土壤速效钾、全钾含量和pH值是影响土壤微生物群落结构的重要因素。

不同气候带森林土壤微生物多样性和群落构建特征

【目的】研究不同气候带森林土壤微生物的多样性特征和分布模式,为认识其多样性形成机制及加强森林生态系统管理提供依据。【方法】以温带针叶林(新疆喀纳斯,新疆库尔德宁)、暖温带针阔混交林(甘肃小陇山)、亚热带常绿落叶阔叶混交林(湖北木林子)和热带雨林(海南霸王岭)4种不同气候带森林为对象,在已经建立的固定样地采集土壤样品,利用Illumina测序技术分析不同气候带森林土壤细菌和真菌的多样性以及群落构建特征。【结果】土壤细菌多样性在暖温带针阔混交林中最高,即在沿气候梯度的5个地点样地中呈单峰分布;土壤真菌的香农指数在温带针叶林中最高,土壤真菌丰富度在热带雨林中最高。基于零模型数学框架分析发现,土壤细菌的群落构建主要由确定性过程主导,土壤真菌群落结构受随机性过程影响较大。典范对应分析(CCA)和Mantel test分析表明,土壤pH值(r=0.826,P<0.001)和植物多样性(r=0.474,P<0.001)与土壤细菌和真菌群落具有显著相关性。【结论】不同气候带的森林土壤细菌和真菌的多样性和群落结构都存在显著差异,土壤细菌和真菌具有不同的群落构建特征,土壤pH值和植物多样性是影响不同气候带森林土壤微生物多样性的重要因素。

青海三江源高寒草甸土壤微生物功能多样性的海拔分布

本研究以空间替代时间的方法,在青海三江源国家级自然保护区,以每隔200 m-300 m的海拔差异,从海拔3220 m(S1)到4790 m(S6)共设立6个海拔梯度的高寒草甸土壤样地为研究对象,利用Biolog生态板法研究了不同海拔土壤微生物碳源利用功能多样性分布特征,试图分析海拔变化对多样性分布特征的影响及其响应。结果表明,随着海拔的升高,微生物群落碳源利用功能多样性指数整体呈现先下降后上升的趋势,与AWCD变化趋势一致;DCA分析显示不同海拔土壤微生物对碳源代谢结构有一定的空间差异;不同海拔梯度的土壤微生物对6类碳源的利用程度存在差异,其中多聚化合物为优势碳源;从CCA和Partial mantel分析得知,土壤微生物群落的碳源利用功能多样性的海拔分布格局与海拔高度、全磷含量、有效磷含量呈显著相关关系,而与植物多样性没有相关性。了解不同海拔下土壤微生物对碳源利用强度,可为揭示三江源的微生物过程提供基础数据。