文献类型： 中文期刊

作者： 李琼香 ¹ ; 朱经伟 ² ; 王新修 ¹ ; 李志宏 ¹ ; 张云贵 ¹ ; 陈曦 ¹ ; 杨荣 ¹ ; 刘青丽 ¹ ;

作者机构： 1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

2.贵州省烟草科学研究院

关键词： 土壤质地;微生物群落;宏基因组;黏土;黏壤土;壤土

期刊名称： 农业环境科学学报

ISSN： 1672-2043

年卷期： 2025 年 44 卷 007 期

页码： 1779-1792

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为探讨不同质地黄壤微生物群落特征,以贵州省平坝区不同质地黄壤为研究对象,采用宏基因技术,分析了黏土(N)、黏壤土(NR)、壤土(R)的微生物群落多样性、组成结构、网络互作及代谢功能等的差异.结果表明:黏土的Shannon、Simpson、Invsimpson多样性指数显著高于壤土,分别高出2.03%、1.33%、2.74%.S.chao1、S.ACE、S.obs丰富度指数均呈现出黏土>黏壤土>壤土的规律.不同质地黄壤共有物种4 883个,其中黏土独有物种最高,分别是黏壤土和壤土的3.63倍和5.35倍;黄壤微生物主要由细菌(90.98%)、古菌(2.22%)、真核生物(0.03%)组成.界水平上,与黏壤土和壤土相比,黏土细菌相对丰度显著降低,真核生物相对丰度显著增加,古菌相对丰度在3种质地黄壤间差异不显著.门水平上,不同质地黄壤物种结构组成相同,但相对丰度有所差异,随着土壤质地黏性加重,土壤变形菌门、念珠菌门相对丰度降低,放线菌门、酸杆菌门相对丰度增加;奇古菌门相对丰度降低,广古菌门相对丰度增加;子囊菌门相对丰度降低、毛霉菌门相对丰度增加;不同质地土壤显著富集的物种类群差异显著.在黏土中显著富集的种群主要来自酸杆菌门;在壤土中显著富集的种群主要来自变形菌门、硝化螺旋菌门、奇古菌门;在黏壤土中显著富集的种群主要来自芽单胞菌门;从网络拓扑分析来看,壤土网络节点数和网络边数分别较黏土增加了17.24%和4.69%.黏土负连接比例为32.81%,分别较黏壤土、壤土降低19.29%、30.21%;但黏土微生物网络密度最高,为0.32,壤土和黏壤土网络密度分别较黏土降低12.50%和25.00%.随着土壤黏粒的增加,微生物共现网络的连通性提高、网络稳定性降低,且以共生关系为主;功能预测显示,土壤代谢通路基因丰度整体表现为壤土>黏壤土>黏土,微生物代谢活动在黏土中最低,在壤土中最高.abfA、manA、manB、xylA等降解半纤维素基因丰度均在黏土中最高,与黏粒含量呈正相关,而与pH呈负相关.narH、narB、ureC、nrtC、nrfA等氮功能基因丰度则相反,在不同质地的土壤中表现出壤土>黏壤土>黏土的分布规律,与黏粒含量呈负相关,与pH呈正相关;土壤质地和pH值是影响微生物群落组成和功能基因表达的共同因子.结果表明,3种质地土壤中壤土和黏土微生物群落特征差异最大,土壤质地和pH是作用于微生物特征的关键因子.