植被恢复类型对露采矿山复垦土壤丰富和稀有微生物类群的影响

植被恢复可促进重构土壤发育,调控生物地球化学循环和发挥生态系统功能。因此深入研究露天矿区植物恢复下土壤丰富和稀有微生物类群变化对改善矿区生态环境至关重要。采集内蒙古准格尔旗黑岱沟露天矿东排土场裸地(CK)、苜蓿(GL)、沙棘(BL)、油松(CF)、杨树(BF)和杨树+油松(MF)6种复垦样地土壤,利用高通量测序、共现网络和相关性分析等探测植被类型对土壤丰富、稀有细菌和真菌群落结构组成和多样性的影响机制。结果表明:①不同植被恢复类型对土壤理化性质和酶活性影响存在显著性差异(P<0.05),有机质(SOM)、铵态氮(AN)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)酶活性等均显著高于CK。BL对土壤SOM、硝态氮(NN)和有效磷(AP)积累有优势,显著提高了脲酶(URE)、LAP和碱性磷酸酶(ALP)酶活性(P<0.05)。②植被类型显著影响了土壤丰富和稀有微生物群落结构组成(P<0.05),丰富和稀有细菌种类多于真菌,但真菌丰度变化更为显著,尤其是稀有真菌。不同植被恢复类型的丰富和稀有细菌,及稀有真菌群落Shannon指数高于CK,且与CK的群落结构间存在显著差异(P<0.05)。③不同植被恢复类型均提高了丰富和稀有细菌、真菌的网络拓扑参数和复杂度。移除节点改变自然连通性的幅度测试结果表明BL增强了土壤丰富细菌、丰富和稀有真菌网络的稳定性和对外界干扰的抵抗力。④土壤URE、SOM和ALP是土壤微生物群落结构变化的主导因子。BL处理组中pH、SOM、AP、BG(β-葡萄糖苷酶)、URE和ALP均显著影响丰富和稀有微生物群落(P<0.05)。综上认为,BL恢复模式对矿区复垦土壤质量改善效果更好,研究结果可为植被修复受损矿山复垦土壤及微生物资源的开发利用提供理论依据。

密封泡菜母水的真菌群落动态及与理化因子的相关性

【背景】真菌对泡菜的风味与质地发挥着重要作用,影响泡菜及母水的储存时长。母水泡菜是我国的传统泡菜制作方法,也是保持泡菜原有风味的核心技术。【目的】解析密闭储存泡菜母水的真菌群落动态及与理化因子的关系。【方法】采用扩增子序列变体(amplicon sequence variants,ASV)技术监测25℃密闭储存30 d内泡菜母水中真菌群落的动态变化,应用流动分析仪监测母水的理化因子变化。【结果】结合泡菜母水真菌群落动态及理化因子变化,真菌群落演替在30 d内可划分为3个时期(前期为1–5 d,中期为6–16 d,后期为18–30 d)。三个时期内共注释到真菌10门39纲98目226科461属。前期真菌构成复杂且持续变化,相互作用关系密切并受pH和总氮(total nitrogen,TN)影响;中期优势属发生变化且稀有属明显增多,互作关系减弱,并受TN调控;后期稀有属持续减少,群落结构简单,互作较少并受硝态氮(nitrate nitrogen,NN)、磷酸盐(phosphates,P)和总磷(total phosphorus,TP)影响。【结论】25℃密闭储存30 d的泡菜母水,其真菌群落在前、中、后3期的演替特点各不相同。25℃密闭储存的泡菜母水在一周内食用更安全,也能有效保障发酵泡菜的风味,冷链储存则可适当延长保存期。泡菜体系中蕴藏的丰富真菌资源值得挖掘。

极端干旱对温带荒漠土壤真菌群落和生态网络的影响

评估极端干旱对温带荒漠土壤真菌群落的影响有助于进一步认识干旱导致的区域荒漠化特征。本研究利用在古尔班通古特沙漠建立的干旱三年和干旱十年样地,分析了长期极端干旱对温带荒漠土壤真菌群落和生态网络的影响。结果显示,干旱三年与干旱十年处理对总真菌和丰富真菌的Chao1和Shannon多样性指数均无显著性影响,而对稀有真菌的Shannon多样性指数有显著促进作用;干旱三年和干旱十年处理显著影响总真菌、丰富和稀有真菌的群落组成,且极端干旱对稀有真菌群落变异的影响(ANOSIM,R=0.378-0.595,P<0.01)大于对丰富真菌的影响(ANOSIM,R=0.282-0.555,P<0.01),表明丰富真菌具有更强的干旱抵抗力;另外,极端干旱显著降低了总真菌、丰富和稀有真菌的β多样性,表明极端干旱具有生态过滤作用。分子生态网络结果显示,干旱三年与干旱十年处理降低了荒漠土壤真菌群落网络复杂性,表明极端干旱减弱了真菌物种间的相互作用;相比稀有真菌,丰富真菌具有更高的节点拓扑参数(P<0.05),表明丰富真菌对维持极端干旱下的真菌物种间相互作用的重要性。综上所述,极端干旱显著改变了荒漠表层土壤真菌群落组成,减弱了真菌物种间的相互作用;稀有真菌敏感响应极端干旱,有利于减缓荒漠土壤真菌群落响应的滞后性;丰富真菌作为网络的核心菌群,对维持极端干旱下的真菌群落稳定性以及物种间的相互作用很关键。