水稻生育期内红壤稻田氨氧化微生物数量和硝化势的变化

利用荧光定量PCR(Real-timePCR)技术,通过特异引物检测amoA基因拷贝数分析了水稻不同生育期红壤稻田土壤中氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)的数量变化,并测定了土壤潜在硝化势。结果显示:红壤稻田土壤中AOA数量显著高于AOB,二者比例在1.6～120.7之间;红壤稻田根层土中AOA数量显著高于表土,随水稻生长根层和表土中AOA数量均逐渐增加,且根层土中增加幅度更大;在水稻生长前期表土中AOB数量较多,孕穗期后根层土中AOB数量显著增加且高于表土。水稻生长期内土壤潜在硝化势也具有逐渐增加趋势,且根层土潜在硝化势增加幅度更大。根层土中潜在硝化势与AOB和AOA数量均呈显著正相关,而表土中潜在硝化势只与AOA数量存在显著正相关。研究表明,红壤稻田土壤中AOA数量更为丰富,且与硝化作用的关联程度更为密切,证实了氨氧化微生物在红壤稻田土壤微生物组成及其生态系统功能中的重要性。

红壤稻田不同生育期土壤氨氧化微生物群落结构和硝化势的变化

以福建省红壤稻田土壤为对象,通过提取土壤总DNA,利用特异引物进行PCR(聚合酶链反应)扩增和DGGE(变性梯度凝胶电泳)并结合DNA克隆测序,研究了水稻生长过程中稻田土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构的变化。结果显示:稻田土壤具有丰富的氨氧化细菌和氨氧化古菌资源。水稻生长过程中土壤氨氧化细菌群落组成较为稳定,只表现出水稻生长前期(苗期、分蘖期)和中后期(孕穗期、成熟期)间存在一定差异。而土壤氨氧化古菌群落组成变化较大,在水稻生长的苗期、分蘖期、孕穗期和成熟期4个时期间均存在一定差异。在水稻生长过程中,土壤氨氧化细菌群落多样性指数无显著性变化,但氨氧化古菌群落多样性指数随水稻生长明显提高,孕穗期后才达到平稳。水稻生长前期土壤硝化势也具有显著上升趋势,孕穗期时达到最高,而后有所下降。土壤硝化势与氨氧化古菌群落多样性指数具有显著正相关性,与氨氧化细菌没有相关性。研究表明,氨氧化古菌对红壤稻田土壤硝化作用的影响程度较大,证实了氨氧化微生物尤其是氨氧化古菌在稻田土壤微生物组成及其生态系统功能中的重要性。

土壤理化性质与土壤硝化势相关性研究

为探讨土壤理化性质对土壤硝化势的修正作用,采用室内模拟的方法,测定了我国10种典型农田土壤的潜在硝化势,并利用数理统计分析方法探讨了土壤理化指标于土壤硝化势的之间的相关性.结果发现,不同质地的土壤潜在硝化势存在的差异较大;土壤硝化速率与pH、OC、CEC、Clay等表征土壤质地的理化指标之间均存在显著的相关性;且随着土壤理性性质参数的增加,多元回归方程的R2也随之增加.

种植模式影响施肥导致的土壤反硝化势变化及其微生物机制

水田土壤反硝化势(soil denitrification potential,SDP)往往高于旱地土壤,但施肥对水田和旱地SDP的影响差异往往基于不同气候条件下的不同土壤类型获取,其准确性可能受外界条件干扰。以发育自同一母质的相邻水田和旱地长期试验为平台,比较不同施肥模式下水田和旱地SDP的变化及其与功能基因(narG、nirS、nirK和nosZ)丰度及nirS-型反硝化细菌群落组成之间关系的异同。结果表明,在水田中,与常规氮磷钾平衡施肥(NPK处理)相比,缺钾(NP处理)和缺氮(PK处理)的SDP分别提高33.01%和23.57%,而缺磷(NK处理)则降低35.76%,其中NP和NK处理的SDP变化与nirS基因丰度显著相关。这可能与施肥导致的土壤有效磷和氮/磷变化有关,而PK处理的SDP变化与nirS-型反硝化细菌Azospira sp. NC3H-14丰度的显著升高有关。在旱地中,与NPK处理相比,NP、NK和缺氮钾的P处理SDP分别提高13.94%、26.51%和25.41%,NK和P处理的SDP变化既与narG基因丰度显著增加相关,也与不同的nirS-型反硝化细菌丰度增加有关,其中NK处理与Azospira sp. NC3H-14和Ideonella sp. NC3L-43b丰度增加有关,P处理与Azospira sp. NC3H-14、Rhodanobacter sp. D206a和Rubrivivax gelatinosus丰度增加有关;而土壤无定形氧化铁含量的变化可能是影响narG基因丰度的主要因素。直接比较相同环境条件下的水田和旱地结果可以发现,水田中施肥导致的SDP变化主要与反硝化微生物群落组成变化有关,而旱地中则可能同时受制于功能基因和反硝化微生物群落组成的变化。

施氮对玉米//马铃薯间作根际土壤酶活性和硝化势的影响

通过田间试验,研究了不同施氮水平(N0:0 kg/hm2,N1:125 kg/hm2,N2:250 kg/hm2,N3:375 kg/hm2)对玉米//马铃薯间作不同生育期根际土壤酶活性和硝化势的影响。结果表明:与单作相比,玉米//马铃薯间作提高了玉米和马铃薯根际土壤脲酶、蛋白酶及过氧化氢酶的活性,也促进了土壤的硝化作用;随着施氮量的增加,在玉米拔节期(马铃薯现蕾期),间作玉米及间作马铃薯根际土壤脲酶活性、硝化势呈上升的趋势,并在N3处理达到最大值,蛋白酶、过氧化氢酶活性则呈先增后降的趋势,并在N2处理的活性最高;在成熟期,根际土壤脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性均在N2处理的活性最高,而土壤硝化势则在N3处理达到最大值;相关性分析结果显示,土壤硝化势与土壤酶活性之间呈显著或极显著的正相关关系。说明施氮及间作种植对土壤酶活性和土壤硝化势的提高均具有积极作用。

不同利用方式红壤反硝化势和气态产物排放特征

采用厌氧培养-乙炔抑制法测定了4种不同利用方式红壤的反硝化势和气态产物N2O和N2的排放速率。结果表明,不同利用方式红壤反硝化势和N2O和N2的排放速率差异明显,土壤反硝化势强弱顺序依次为:竹林>茶园>林地>旱地。反硝化势与土壤有机碳(P<0.05)、厌氧培养期间土壤CO2累积排放量(P<0.01)、nirS基因丰度(P<0.05)和nirK基因丰度(P<0.05)呈显著正相关关系。逐步回归分析结果表明,CO2累积排放量表征的易矿化碳是造成不同利用方式红壤反硝化势差异的主要原因,可以解释反硝化势变化的66%(P<0.01)。不同利用方式红壤N2O和N2排放速率差异明显,旱地红壤N2O和N2排放速率均最低,表明土壤pH的提升并没有增加旱地红壤的反硝化损失风险和N2O排放速率。土壤易矿化有机碳含量也是影响不同利用方式红壤N2O和N2排放速率的主要因素。反硝化功能基因nirS、nirK和nosZ的丰度均与CO2累积排放量呈显著正相关关系,进一步支持了土壤易矿化有机碳含量是影响不同利用方式红壤反硝化势和气态产物排放的主要因子。土壤pH是影响不同利用方式红壤反硝化气态产物N2/N2O的主要因素,但是pH影响红壤N2/N2O的微生物机制仍需要进一步研究。

化肥和有机肥配施生物炭对根际土壤反硝化势和反硝化细菌群落的影响

为明确化肥和有机肥配施生物炭对根际土壤反硝化细菌和反硝化势的影响,以柠檬根际土为研究对象,设置不施肥(CK)、化肥(CF)、有机肥(M)、化肥配施生物炭(CFBC)和有机肥配施生物炭(MBC)等5个处理,通过测定根际nirS型、nirK型和nosZ型反硝化菌群落特征、反硝化势和土壤环境因子,明确化肥和有机肥配施生物炭对根际反硝化作用的影响.结果表明,与CK相比,CF处理显著降低根际土壤反硝化势47.7%,M和MBC处理分别显著增加反硝化势的2192.7%和1989.9%;M和MBC处理显著增加nirS型和nosZ型反硝化菌的基因拷贝数,CF和CFBC处理显著降低nirS型和nosZ型反硝化菌基因拷贝数,而4个施肥处理均显著增加nirK型反硝化菌基因拷贝数.逐步回归分析结果表明:pH是nirS型反硝化菌丰度的主要影响因子,有机质(SOM)和铵态氮(NH_(4)^(+)-N)是nirK型反硝化菌的主要影响因子,pH、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和氮磷比(N/P)则是nosZ型反硝化菌的主要影响因子.偏最小二乘法分析结果表明nirS型反硝化菌、nosZ型反硝化菌、pH、全氮(TN)和N/P是影响根际反硝化势的主要因素.因此,在酸性紫色土中,化肥和猪粪有机肥配施生物炭条件下,nirS型和nosZ型反硝化菌是柠檬根际反硝化作用的主要驱动者,同时施肥通过调控根际土壤pH、TN和N/P影响反硝化过程.

紫色土硝化势和氨氧化微生物群落对化肥和有机肥配施生物炭的响应

研究有机肥和化肥配施生物炭对紫色土硝化势和氨氧化微生物变化特征的影响,探明施肥措施和土壤环境因子对硝化势和氨氧化微生物的影响.以紫色土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、单施有机肥(P)、化肥配施生物炭(FP)和有机肥配施生物炭(PP)共5个处理.采取PCR和T-RFLP方法研究土壤AOA和AOB群落特征,同时测定土壤硝化势及环境因子,明确有机肥配施生物炭对紫色土硝化潜势的影响.结果表明:(1)与CK处理相比,FP和PP处理显著增加土壤硝化势(P<0.05).(2)与CK处理相比,F、P、FP和PP处理显著增加土壤AOA amoA基因拷贝数78.17%~162.22%(P<0.05),F、FP和PP处理显著增加AOB amoA基因拷贝数21.56%~78.32%(P<0.05).(3)与CK处理相比,PP处理显著提高土壤AOA群落的Shannon指数、丰富度指数和均匀度指数(P<0.05),而配施生物炭(FP和PP处理)能改变土壤AOB的群落结构.(4)化肥和有机肥通过改变pH、TP、AP、C/N、SOM、NO~-3-N和NH^(+)_(4)-N等土壤性质,从而影响AOA和AOB群落结构.(5)逐步回归分析进一步表明AOB amoA基因丰度是影响土壤硝化势的主要因素.因此,化肥和有机肥配施生物炭的条件下,AOB群落是酸性紫色土中氨氧化过程的主要驱动者,施肥通过调控紫色土C/N和NO~-3-N影响氨氧化过程.

不同氮水平下间作对玉米土壤硝化势和氨氧化微生物数量的影响

利用荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,Q-PCR)技术,结合氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea,AOA)丰度和土壤理化性质的测定,探索了不同氮水平下间作对玉米土壤硝化势(PNF)的影响.试验设置玉米单作和与马铃薯间作两个种植模式,4个施氮水平(不施氮N0、1/2常规施氮N1、常规施氮N2和3/2常规施氮N3)的随机区组试验.结果表明,从不施氮到常规施氮,土壤硝化势和AOA、AOB数量均随施氮量增加而逐渐增加,而高氮(N3)时与N2没有显著差异;间作对土壤硝化势、AOA与AOB数量的影响与施氮量和作物生育期有关,低氮投入(N1)间作有利于增加土壤氨氧化微生物数量和硝化作用.施肥是硝化势增加的主要驱动因子,相关性分析结果表明,土壤含水量是影响PNF的主要环境因子;PNF与土壤中AOA、AOB amoA基因丰度成显著的正相关.尽管玉米马铃薯间作降低了土壤中AOA、AOB amoA基因丰度,却使得间作土壤中AOB占据氨氧化微生物数量上的优势.以上结果表明,施氮和间作均影响了土壤硝化作用和氨氧化微生物AOA和AOB数量的变化,这些变化会影响土壤环境质量.

我国几种农田土壤硝化势的研究

对我国三种土壤类型的农田土壤剖面的硝化势进行研究 ,结果表明 ,培育 2 8天时的土壤硝化势与土壤pH值存在着极显著的正相关 ,r =0 75 0 ,土壤剖面各层土壤有机质含量与土壤硝化势也呈正相关 ,但统计没有达到极显著。说明土壤 pH和土壤有机质含量是影响硝化作用的主要因素。同时对

三江平原土地耕作对土壤氮矿化势和硝化势的影响

研究了三江平原土地耕作对土壤矿化势和硝化势的影响。研究表明,随着耕作年限的增加,土壤氮矿化势在降低,耕作3年土壤为23.020±1.562mg kg-1,7、15、25年分别为22.649±2.597 mg kg-1,22.856±3.594 mg kg-1,17.315 ±0.256 mg kg-1;而弃耕后,土壤矿化势增加,土壤的矿化势与土壤活性有机质含量呈正相关(r=0.95)。硝化势的变化正相反,耕作3、7、15、25年土壤硝化势分别为0.055±0.005 mg kg-1d-1,0.083±0.001 mg kg-1d-1,0.101±0.025 mg kg-1d-1和0.086±0.015 mg kg-1d-1,在耕作土壤中pH值是影响硝化的主要因素。一般说来,随着耕作年限增加,土壤的供氮能力在降低,氮的可利用性下降;相反,弃耕能提高土壤的供氮能力,增加土壤氮的可利用性。

滨海盐渍农田土壤硝化势特征及其影响因素

明确滨海盐渍农田土壤的硝化能力,探究土壤环境中影响硝化过程的主要因子,对调控农田土壤硝化作用和提高氮肥利用率具有重要意义。通过野外调查和室内分析相结合的方法,研究了滨海淤泥质滩涂盐渍区域(东营市和东台市)农田土壤硝化势和土壤物理、化学、生物学性质,运用多元逐步回归分析和结构方程模型(SEM)建立了土壤性质与土壤硝化势的相关关系。结果表明:滨海盐渍农田土壤除pH值较稳定外,其他土壤性质和土壤硝化势变化差异较大。土壤硝化势范围为0.04~10.42 mg·kg^(-1)·d^(-1),随土壤盐渍化程度增加而降低。相关分析表明,土壤硝化势与土壤有机质、阳离子交换量和Cl^(-)的相关性最强,相关系数分别为0.409、0.397和-0.337;而多元逐步回归分析表明,Na^(+)、粉粒、阳离子交换量、CO_(3)^(2-)+HCO_(3)^(-)为土壤硝化势的主要影响因子。SEM分析结果表明,Na^(+)、粉粒、阳离子交换量、CO_(3)^(2-)+HCO_(3)^(-)为影响土壤硝化势的直接因子,有机质、黏粒、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)为影响土壤硝化势的间接因子。总之,土壤Na^(+)和阳离子交换量是影响硝化作用的两个主要因素,在该区域调控土壤NaCl含量和阳离子交换量为调节土壤硝化过程的有效手段。

水分和温度对旱地红壤硝化活力和反硝化活力的影响

采集第四纪红色粘土发育和第三纪红砂岩发育的红壤,分别在4C冰箱内保存(O),室温下湿润(M)和淹水(F)培养110天后测定硝化细菌、反硝化细菌、硝化势、反硝化势和反硝化酶活性。结果表明,低温有利于保持硝化细菌和反硝化细菌的数量,但显著抑制它们的硝化和反硝化活力。湿润有利于保持硝化细菌的硝化活力,而淹水则有利于保持反硝化细菌的反硝化活力,但均不利于硝化细菌和反硝细菌的存活。由此说明,不同的研究目的和需要测定的项目,应采用不同的土壤样本保存方法。

种植水稻和长期施用无机肥对红壤氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响

以中国科学院红壤生态试验站发育于第四纪红黏土的植稻红壤为研究对象,研究了长期种植水稻和施用无机肥对土壤β-变形杆菌纲中氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响。原始红壤改种水稻13年后,氨氧化细菌16SrDNA的DGGE条带数量增加,条带谱与原始红壤的差异较大,相似性为61%,说明种植水稻后土壤氨氧化细菌群落结构发生了变化。PCR-DGGE方法研究结果也显示,长期施用无机氮肥的处理(NP、NPK和NK),DGGE带谱相似性较高,达到73%,硝化率和硝化势均高于未施用氮肥的处理。逐步回归分析显示硝化率和硝化势均随着土壤脲酶活性的提高而显著增加。推测尿素可提高土壤水解氮含量,使土壤脲酶活性提高,促进硝化细菌的生长,进而提高硝化率和硝化势。

多年冬种紫云英对两种典型双季稻田土壤肥力及硝化特征的影响

以湖南紫潮泥和江西黄泥田两种典型稻田下的绿肥定位试验为依托,分析了晚稻收获后两种土壤的养分性状、硝化强度、硝化势及氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的amoA基因丰度,探讨多年冬种紫云英对两类稻田土壤肥力、硝化作用及氨氧化微生物的影响。两地试验处理一致,包括:1)不施肥不种紫云英(CK);2)冬种紫云英不施化肥(GM);3)不种紫云英单施化肥(CF);4)冬种紫云英配施化肥(GM+CF)。结果表明,冬种紫云英可以改善两种典型稻田土壤pH,即提高江西酸性土壤pH、降低湖南碱性土壤pH;提高土壤全氮、有机质、无机氮和有效磷含量。两种典型水稻土的硝化能力不同,江西黄泥田的硝化强度及硝化势均明显低于湖南紫潮泥。在湖南紫潮泥中,各处理硝化强度在0.269~0.325μg/(g·h)之间,处理间差异不显著;硝化势在培养第5周达到10.25%,紫云英配施化肥在一定程度上抑制了紫潮泥的硝化作用。江西黄泥田中,各处理硝化强度在0.010~0.021μg/(g·h)之间,硝化势从培养第3周开始上升,在培养第5周达到5.41%;单独种植翻压紫云英相对于不施肥对照提高了土壤硝化强度及硝化势,与施用化肥处理效果相当,绿肥配施化肥对硝化作用的促进最强。AOA在紫潮泥和黄泥田中均占优势地位,紫潮泥中AOA-amoA基因丰度显著高于黄泥田,冬种紫云英对紫潮泥中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度均无明显影响,而显著提高了黄泥田中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度,与冬种紫云英对硝化强度和硝化势的影响一致。

长白山4种森林土壤反硝化潜力及产物组成

采用淹水厌氧密闭培养-乙炔抑制法测定了长白山4种森林土壤的反硝化势以及气态产物N2O、NO和N2的产生量。供试4种森林土壤均呈酸性,pH(H2O)4.5～5.3,有机碳含量24.6～83.0 g kg-1。结果表明,长白山4种典型森林土壤反硝化势及反硝化产物中氮氧化物的比例差异很大。土壤反硝化势强弱顺序依次为:阔叶红松>白桦>红松云杉冷杉>兴安落叶松,与土壤有机碳和全氮含量呈显著的正相关关系(p<0.01),与土壤pH的相关性不显著。比较加乙炔和不加乙炔处理发现,在培养过程中,N2O始终是反硝化的主要产物,占反硝化产物的比例变化于50%～85%之间,不随培养时间而发生显著的变化,与土壤pH呈弱负相关关系(p=0.22)。反硝化产物中,NO仅占0.2%～2.4%,随培养时间也未发生有规律的变化,与土壤有机碳含量呈显著的对数负相关关系(p<0.05)。上述结果表明,长白山森林土壤反硝化过程并不能有效地将活性氮转化为惰性氮,反硝化作用的生态环境意义需要重新评估。

不同母质发育旱地土壤反硝化功能差异及其关键影响因素

农田土壤反硝化作用强度具有较高的空间异质性,不同类型土壤反硝化作用活性的影响机制可能存在差异。本研究通过大规模样带调查,系统采集了3种不同母质发育的旱地农田土壤,对比分析了土壤反硝化能力的差异及其与土壤环境因子的关系。结果发现:土壤反硝化势在3个类型土壤间有显著差异,其中河流冲积物发育的潮土(AS)反硝化势(以单位时间单位质量土壤的N2O释放量表示)显著高于其他两个类型土壤22.22~579.09μg/(kg·h),平均高达213.34μg/(kg·h),黑土(BS)的反硝化势平均为136.38μg/(kg·h),略高于第四纪红色黏土发育的红壤(QRCS)(96.17μg/(kg·h)),但两者无显著差异。相关性分析表明,土壤pH与反硝化势极显著正相关,说明在本研究所测定的土壤性质中,pH可能是影响不同类型土壤反硝化势差异的关键因素,另外,有机质含量对3个类型土壤反硝化势也有一定影响。同一母质发育的土壤,反硝化能力在不同采样地点也存在差异,而且调控不同类型土壤内部反硝化势的关键土壤环境因素不尽相同,其中对第四纪红色黏土发育的红壤、潮土和黑土影响最为显著的因素分别为土壤有机质、pH和黏粒含量。

香蕉多酚对土壤硝化作用的影响

本研究通过室内土壤硝化势和硝化强度培养试验,研究了香蕉多酚(Banana Polyphenols,BP)对土壤硝化作用的影响。结果表明:香蕉多酚对土壤硝化作用有着较好的抑制效果,能显著降低土壤硝化势和减少土壤硝态氮的产生,并能较长时间在土壤中保持较高水平的铵态氮和有效氮含量。对比发现,整个培养期间,香蕉多酚处理3(BP3)的硝化强度、氮损失量等与双氰胺(DCD)处理差异不显著,在硝化作用抑制效果方面也与DCD接近。该研究结果表明,香蕉多酚可以作为硝化抑制剂应用于氮素施肥管理。

有机和无机肥配比对黄褐土硝化和反硝化微生物丰度及功能的影响

【目的】土壤硝化与反硝化作用是氮循环的两个关键环节,本文研究不同比例的有机、无机肥配施对硝化和反硝化进程产生的影响,为高效施肥提供理论基础。【方法】在安徽农业大学农翠园试验基地的黄褐土上进行了小麦–玉米轮作田间试验。试验以不施氮肥为对照(CK),在小麦、玉米总施氮量相同的条件下,设置5个处理,分别为单施无机肥(T1)、无机肥∶有机肥=2∶1(T2)、无机肥∶有机肥=1∶1(T3)、无机肥∶有机肥=1∶2(T4)、单施有机肥(T5)。在小麦拔节期,取0—20 cm土壤样品,利用荧光定量PCR技术测定反硝化和氨氧化微生物丰度,并结合反硝化能力、N_2O/(N_2O+N_2)产物比、土壤呼吸、硝化势和氨氧化细菌(AOB)与古菌(AOA)对硝化势相对贡献率的测定,分析江淮地区长期有机和无机肥配施对黄褐土硝化、反硝化微生物丰度及其功能的影响。【结果】单施无机肥或有机肥处理的硝化势均高于不同配比处理。与添加有机肥相比,增施无机肥会显著增加AOA的丰度和硝化贡献率。在反硝化方面,反硝化能力和土壤呼吸随着有机肥投入量的增加而增加,单施有机肥处理显著高于其它处理。nir S和nos Z型反硝化菌丰度随着有机肥的增加而增加,而nir K型反硝化菌丰度呈减少趋势。相关分析表明,反硝化能力与nir S型、nos Z型反硝化菌丰度、有机质和可溶性有机碳含量极显著正相关,与nir K相关性不强。【结论】与单施无机肥或有机肥处理相比,有机和无机肥适当配施可降低土壤硝化势,并能调控AOA和AOB在硝化过程中的作用,有效地降低土壤反硝化损失。

长期施氮对酸性紫色土氨氧化微生物群落及其硝化作用的影响

【目的】研究长期施氮对酸性紫色土壤中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)群落特征的影响,揭示氨氧化微生物群落的驱动因子及其调控硝化作用的微生物学机制。【方法】依托四川雅安玉米体系施氮长期定位试验(始于2010年),试验处理包括5个供氮水平,即0(N0)、90(N90)、180(N180)、270(N270)和360(N360)kg N·hm^(-2),通过Illumina Miseq高通量测序技术测定AOA和AOB的群落,探究长期施氮对氨氧化微生物群落介导的硝化作用的影响。【结果】长期施氮影响AOA和AOB的α-多样性(包括丰富度指数和香农-威纳指数)、群落结构和群落组成。其中,随着施氮量的增加,AOA丰富度指数无显著变化,香农-威纳指数显著降低,AOB丰富度指数和香农-威纳指数均显著增加;长期不同供氮水平显著影响AOA和AOB的群落结构,供氮水平的增加显著降低AOB优势类群中Nitrosospira Cluster 3a.1的相对丰度(P<0.05),同时显著增加了Cluster 3a.2、Cluster 9和Cluster 1的相对丰度(P<0.05),而对AOA优势类群无显著影响。土壤pH、全氮(TN)、有机质(SOM)、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N均显著影响AOA和AOB的α-多样性,其中,pH与AOB丰富度指数和香农-威纳指数呈显著负相关(P<0.01),而与AOA香农-威纳指数呈显著正相关,而TN、SOM、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N与AOB丰富度指数和香农-威纳指数呈显著正相关,与AOA香农-威纳指数呈显著负相关。同时,pH、TN、NO_(3)^(-)-N、SOM和NH_(4)^(+)-N显著影响AOA和AOB的群落结构(P<0.05)。结构方程模型(SEM)的结果表明,长期施氮通过降低土壤pH、提高TN和NO_(3)^(-)-N含量、改变AOA和AOB的α-多样性和群落结构,进而提高了土壤的硝化势。【结论】长期施氮通过改变酸性紫色土壤pH、TN、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N和氨氧化微生物的α-多样性和群落结构进而影响了硝化势。