林地转变为茶园对土壤固氮菌群落结构及多样性的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈玉真

作者： 陈玉真;王峰;吴志丹;张文锦;翁伯琦;尤志明

作者机构： 福建省农业科学院茶叶研究所;福建省红壤山地农业生态过程重点实验室

关键词： 林地开垦;高通量测序;固氮菌;群落结构;多样性;影响因子

期刊名称： 应用与环境生物学报

ISSN： 1006-687X

年卷期： 2020 年 26 卷 005 期

页码： 1096-1106

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 固氮微生物作为土壤中重要的功能微生物群之一,其变化与土地利用方式密切相关.以林地(WD,对照)、幼龄茶园(YT)、成龄茶园(AT)及高海拔茶园(WD)为研究对象,采用高通量测序技术,探究4种样地土壤固氮菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与固氮菌多样性和群落结构的关系进行相关性分析和冗余分析(RDA).结果显示,与林地土壤相比,幼龄茶园固氮菌Alpha多样性有所降低,其中Shannon指数显著降低(P<0.05),而林地、成龄茶园和高海拔茶园之间固氮菌Alpha多样性差异不显著(P>0.05).从4类样地土壤样品中共检测到固氮菌27个门49个纲93个目169个科337个属,其中变形菌门(Proteobacteria)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)是各样地土壤固氮菌的绝对优势菌群,其相对丰度分别为88.54%-90.17%和21.25%-61.57%.结合Venn图和非度量多维尺度(NMDS)可看出,植茶年限明显影响土壤固氮菌微生物群落结构,林地和幼龄茶园土壤固氮微生物群落结构相似性较近,林地和成龄茶园固氮微生物落结构群落结构相似性较远.LEfSe分析表明,幼龄茶园土壤中差异物种数量最低,高海拔茶园土壤中差异物种数量最多.相关分析和冗余分析结果表明,土壤有机质、铵态氮和速效磷是影响土壤固氮菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,但土壤性质对土壤固氮微生物群落结构变化的解释度较低(分别仅为22.9%和42.0%).本研究表明林地转变为茶园后,幼龄茶园固氮菌多样性明显降低,而成龄茶园土壤固氮菌多样性得以恢复,但土壤固氮菌群落结构发生明显变化,涵盖的土壤理化性质指标并不能完全解释固氮微生物群落的变异,还需结合更多因素进行进一步探讨.

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