不同定植年限核桃园土壤细菌群落多样性及碳代谢功能特征

为了解核桃园土壤细菌群落随定植年限的变化规律,采用高通量测序技术与Biolog ECO微平板相结合的方法,测定定植1~3、5、8~10、15和20~25年核桃园表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土壤细菌群落多样性和碳代谢功能多样性,并与土壤理化性质进行相关性分析。高通量测序表明,核桃园土壤细菌群落存在明显表聚现象,定植5年以后,表层土壤OTUs数量和多样性指数高于亚表层土壤。变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门是优势菌门,随着定植时间延长,不同土层其丰度总体呈先升高后降低趋势。对已明确分类的优势属而言,不同土层总体均表现出定植10年左右相对丰度最高。Biolog碳代谢功能分析表明,核桃园表层土壤细菌活性显著低于亚表层土壤。随着定植年限延长土壤细菌活性和Shannon指数先升高后降低,10~15年左右细菌代谢活性和多样性最高。表层土壤细菌对氨基酸类和多聚物类碳源的利用呈逐渐升高趋势,其余先升高后降低;亚表层除酚酸类碳源的利用程度升高外,其余碳源的利用均下降。相关性分析表明,表层土壤细菌群落Shannon多样性指数与理化性质呈负相关,Simpson多样性指数与理化性质呈正相关,pH、总盐和养分是影响表层土壤细菌多样性的主要因素。核桃定植1~3年和20~25年左右不同土层细菌群落多样性和对碳源利用均明显较低,加剧了土壤微生态失衡,应合理添加微生物菌肥和有机肥,以改善核桃园土壤微生态环境。