基于高通量测序的橡胶林土壤真菌多样性及群落组成分析

[目的]分析不同林龄橡胶林中土壤真菌的多样性及群落组成,为橡胶林土壤生态系统的健康发展和可持续利用提供参考依据.[方法]采用高通量测序技术测定海南大丰农场不同林龄(5、10、13、18、25和30年生)橡胶林中土壤真菌的ITS序列,观测真菌多样性和群落组成随种植年限的变化情况,并分析其与土壤环境因子的关系.[结果]从6个林龄橡胶林的18份土壤样本中获得563658条ITS序列,在97%序列相似性基础上可划分为10943个可操作分类单元(OTU).真菌群落的丰富度指数(Ace和Chao1)以25年生橡胶林最低,而多样性指数(Shannon-wienner和Simp-son)在不同林龄橡胶林间差异不明显.Ascomycota(子囊菌门)、Zygomycota(接合菌门)和Basidiomycota(担子菌门)是海南大丰农场橡胶林土壤真菌的主要优势类群;不同林龄橡胶林间的真菌群落组成差异主要体现在Zygomycota、Basidiomycota、Glomeromycota(球囊菌门)和Rozellomycota类群相对丰度的不同.冗余分析(RDA)结果表明,橡胶林的土壤真菌多样性与土壤养分含量(尤其是钾元素含量)密切相关.[结论]高通量测序技术测定的不同林龄橡胶林间土壤真菌群落多样性无明显差异,而真菌群落丰度以25年生橡胶林最低,5、10、13、18和30年生橡胶林间差异不明显;真菌群落组成的优势类群为子囊菌门、接合菌门和担子菌门;土壤养分含量(尤其是钾元素含量)是影响橡胶林土壤真菌多样性的重要因素.     

海南和西双版纳植胶区橡胶树根际真菌群落多样性分析

【目的】探讨不同气候区的植胶区橡胶树根际真菌群落组成和多样性差异以及环境因子相关性,为橡胶林高效种植管理及增产提质提供理论参考。【方法】以海南和西双版纳植胶区橡胶树为研究对象,通过提取橡胶树根际土壤样品的DNA,采用高通量测序技术研究分析两地橡胶树根际真菌的物种组成、多样性特征及主要驱动因子,并对其进行功能预测。【结果】海南和西双版纳在门水平和属水平上根际真菌组成及群落结构存在差异,西双版纳的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度高于海南,但其子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度低于海南。降雨量和铵态氮(AN)对海南橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高,速效钾(AK)和全钾(TK)对西双版纳橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高。优势菌门中,子囊菌门与土壤有机质(SOM)呈显著负相关(P<0.05,下同),担子菌门与SOM呈正相关被孢霉门与SOM、AK呈显著负相关。在OTU水平上,海南植胶区橡胶树根际真菌的Shannon指数高于西双版纳,差异极显著(P<0.01);两地橡胶树根际真菌的β多样性差异不显著(P>0.05);海南植胶区橡胶树根际真菌的γ多样性更大。海南橡胶林根际真菌中内生菌—凋落物腐生菌—土壤腐生菌(Endophyte-litter saprotroph soil saprotroph)、真菌寄生菌(Fungal parasite)和菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal)的相对丰度明显高于西双版纳橡胶林根际真菌。【结论】土壤理化性质是影响橡胶树根际真菌的最主要原因,西双版纳的SOM高于海南,从而导致西双版纳担子菌门相对丰度较高,子囊菌门较低,且西双版纳的AK也高于海南,故西双版纳的被孢霉门相对丰度也较低。     

胶园土壤氮素矿化特性研究

【目的】土壤氮素矿化是土壤提供氮素养分的重要过程,通过研究海南5种主要母质胶园土壤氮素矿化特性,以期为海南胶园土壤氮素肥力管理提供依据。【方法】选择浅海沉积物发育砖红壤、花岗岩发育砖红壤、砂页岩发育砖红壤、片麻岩发育砖红壤、玄武岩发育砖红壤五种胶园土壤,采用室内恒温好气培养试验,在25和35℃下培养70 d,测定培养前后土壤铵态氮、硝态氮含量,并通过有效积温方程拟合土壤氮素矿化与培养时间的关系。【结果】在25和35℃培养下,各胶园土壤中铵态氮含量均表现为先升高后减小,各胶园土壤中硝态氮含量均表现为随培养时间增加而升高。在25℃培养下,花岗岩砖红壤的氮素矿化量为33. 91mg/kg,为浅海沉积物砖红壤氮素矿化量的2. 10倍,为片麻岩砖红壤的1. 75倍,为砂页岩砖红壤的1. 39倍,但与玄武岩砖红壤差异不显著;当35℃培养时,浅海沉积物、花岗岩、砂页岩、片麻岩和玄武岩砖红壤氮素矿化量分别为30. 19、38. 93、30. 29、23. 57、40. 29 mg/kg。而且有效积温方程能够较好地拟合各胶园土壤氮素矿化过程。【结论】5种母质胶园土壤中,花岗岩砖红壤、玄武岩砖红壤氮素矿化量最大;升高温度可加快各胶园土壤氮素矿化过程,以浅海沉积物砖红壤最为明显。     

近自然管理方式对橡胶林根际土壤真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究近自然管理后橡胶林土壤、根际和根表中真菌物种组成和多样性变化,为橡胶林生物多样性恢复和天然橡胶的可持续发展提供理论基础。【方法】在试验场内建立1 ha橡胶林固定样地进行近自然管理,同时建立常规处理和除草剂处理的样地进行对比,基于高通量测序的方法分析土壤、根际及根表中真菌群落结构、多样性和群落功能。【结果】橡胶林进行近自然管理和除草剂处理后,其土壤有机质和全磷含量降低,近自然管理后pH和含水率升高。常规林、近自然管理林和除草剂处理林土壤、根际和根表的主要优势真菌类群是子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);近自然管理后橡胶林土壤中子囊菌门减少,根际和根表中子囊菌门增加。在OTU水平上进行PCoA分析,土壤和根表中物种组成存在显著差异(P<0.05)。3种橡胶林土壤、根际和根表中真菌的α多样性无显著差异(P>0.05);在OTU水平上的γ多样性分析,根表中近自然管理林的真菌物种总量高于常规林和除草剂处理林;RDA分析结果表明土壤、根际和根表中主要环境影响因子分别为pH、全氮和有机质。通过FUNGuild功能预测,3种橡胶林土壤、根际及根表真菌群落的营养型以腐生营养型为主,土壤中腐生营养型真菌含量高于根际和根表,近自然管理后橡胶林土壤中腐生营养型真菌减少。【结论】近自然管理方式后橡胶林土壤理化性质和养分发生改变,在一定程度上影响真菌的群落结构和多样性,同时增加了土壤中真菌在根表上的富集。     

基于高通量测序的有机种植蔬菜地土壤微生物多样性分析

【目的】从微生物角度探究有机种植方式的优越性,揭示影响微生物群落多样性的环境因子,为建立合理的种植制度提供理论依据。【方法】以有机种植与常规种植方式的0~15和15~30 cm土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析土壤微生物群落结构的差异,基于db RDA分析明确影响微生物群落结构的关键土壤环境因子。【结果】2种种植方式下土壤微生物的丰富度指数和多样性指数均以细菌高于真菌。有机种植表层0~15 cm土壤细菌和真菌群落的多样性、丰富度和物种的均匀度均较高,且与其他土层有显著差异(P<0.05,下同)。2种种植方式均表现为细菌以变形菌门、真菌以子囊菌门为优势菌门。有机种植方式显著提高细菌群落中放线菌门和绿弯菌门、真菌群落中担子菌门和球囊菌门的相对丰度,其中15~30 cm土层中放线菌门的相对丰度显著高于0~15 cm,而真菌2个菌门的相对丰度在不同土层间未表现出明显差别;常规种植则明显增加细菌中变形菌门和酸杆菌门及真菌中被胞菌门、壶菌门和捕虫霉门的相对丰度。有机种植能增加土壤中Haliangium和Mortierella等有益微生物类群的数量,常规种植则显著提升土传病害致病菌Ralstonia及植物病原菌Fusarium、Colletotrichum的数量和丰度。dbRDA分析表明,土壤环境因子对细菌群落的影响依次为全氮>全磷>有机质>pH>全钾,土壤环境因子对真菌群落的影响依次为全氮>全磷>pH>有机质>全钾。pH、有机质、全氮和全磷是显著影响土壤微生物群落结构的关键因子。【结论】不同土层起核心作用的微生物群落存在明显差异;有机种植能增加土壤中有益微生物菌群的丰度,降低土传病害及致病微生物的丰度。土壤全氮、全磷、有机质和p H是影响微生物群落结构的主要驱动因子。     

不同母质砖红壤中尿素氨挥发差异的研究

针对不同母质砖红壤中氨的挥发损失进行了研究。结果表明,在施用等量的尿素条件下,不同母质的土壤氨挥发损失具有明显差异。在供试的6种土样中,尿素氨挥发损失率的顺序为:滨海沙土(17.37%)>浅海沉积物(11.31%)>紫色砂页岩(10.31%)>变质岩(5.95%)>花岗岩(3.11%)>玄武岩(1.25%)。氨挥发量的高峰从高到低的顺序为:紫色砂页岩>变质岩>浅海沉积物>滨海沙土>花岗岩>玄武岩。从总体上来说,不同母质砖红壤的pH值对氨挥发的量均有影响。     

镉污染对稻田土壤真菌群落结构及多样性的影响

【目的】探究镉胁迫对稻田土壤真菌群落结构及其多样性的影响,为阐释镉胁迫对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据。【方法】以湖南某镉矿周边3个镉污染程度（高、中和低）的稻田土壤为研究对象,采集土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤真菌群落结构,对比分析不同镉污染组土壤真菌群落多样性和群落结构差异。【结果】稻田土壤的真菌α多样性随着镉污染水平升高逐渐降低,高镉组（总镉含量>3.0 mg/kg） α多样性显著低于中镉组（总镉含量0.3~3.0 mg/kg）和低镉组（总镉含量<3.0 mg/kg）（P<0.05,下同）,但中镉组和低镉组之间的差异较小。高镉组与中、低镉组土壤样品间真菌群落具有显著差异。在门水平上,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）在所有样品组中均属优势菌门,相对丰度在51.09%~81.93%。韧伞属（Hypholoma）、篮状菌属（Talaromyces）、Meliniomyces属在高镉组的相对丰度显著高于中镉组和低镉组,可能是潜在的耐镉菌。有机质、pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】高浓度镉污染可降低稻田土壤真菌群落α多样性并改变土壤真菌群落结构。pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、有机质、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构显著相关,是影响土壤真菌群落结构的主要驱动因子。     

辽东山区两种针叶人工林土壤真菌群落结构特征

目的为探讨辽东山区两种典型针叶人工林土壤真菌群落多样性及结构特征,揭示真菌群落结构与树种、土壤环境因子的相关性。方法本研究以辽东山区白石砬子自然保护区内落叶松（LGe）、红松（PKe）人工林和辽宁省森林经营研究所实验林场落叶松（LGd）、红松（PKd）为研究对象,采用Illunima Miseq高通量测序技术和OTU分析法比较不同针叶人工林土壤真菌群落结构差异,分析优势菌群与土壤理化性质的相关性。结果（1）与红松人工林相比,落叶松人工林有助于提高土壤全碳、全氮和速效氮的含量。（2）该区落叶松和红松人工林土壤共检测到9个土壤真菌门,优势菌门为担子菌门、子囊菌门、接合菌门和隐真菌门。（3）LGe和PKe,LGd和PKd土壤真菌的多样性和丰富度指数存在差异,但都不显著。（4）Venn和Heatmap表明落叶松和红松人工林土壤真菌群落组成和相对丰度存在差异,LGe和PKe间的差异较LGd和PKd间的差异小。（5）RDA分析与Pearson相关性分析表明,土壤pH、土壤全碳、速效氮、土壤碳氮比是该区针叶人工林土壤真菌群落结构变化的关键影响因素。结论土壤真菌群落结构、多样性指数在不同树种间存在一定差异,LGe和PKe土壤有机质和真菌群落结构多样性差异较小,表现趋同性,LGd和PKd差异较大。      

不同母质砖红壤中尿素氨挥发差异的研究

针对不同母质砖红壤中氨的挥发损失进行了研究。结果表明,在施用等量的尿素条件下,不同母质的土壤氨挥发损失具有明显差异。在供试的6种土样中,尿素氨挥发损失率的顺序为:滨海沙土(17.37%)>浅海沉积物(11.31%)>紫色砂页岩(10.31%)>变质岩(5.95%)>花岗岩(3.11%)>玄武岩(1.25%)。氨挥发量的高峰从高到低的顺序为:紫色砂页岩>变质岩>浅海沉积物>滨海沙土>花岗岩>玄武岩。从总体上来说,不同母质砖红壤的pH值对氨挥发的量均有影响。     

海南岛橡胶林土壤真菌群落多样性的季节变化特征及其驱动因子分析

探究海南岛橡胶林土壤真菌群落多样性的季节变化特征及其环境驱动因子,为天然橡胶产业的可持续发展提供科学依据。以海南岛橡胶林旱季和雨季的土壤真菌为研究对象,使用Illumina Miseq高通量测序法,对土壤真菌的α、β多样性和群落结构组成及与环境因子的关系进行分析。结果表明,1)海南岛橡胶林共检测到真菌9门、37纲、115目、289科、818属,优势菌门依次为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota);2)橡胶林土壤真菌雨季土壤真菌丰富度和多样性均高于旱季,基于 Bray-Curtis距离的PCoA分析,不同季节土壤真菌群落β多样性差异显著(ANOSIM:R=0.051,P=0.001),PERMANOVA分析结果表明,季节变化解释了真菌群落组成差异的1.7%(R²= 0.017,P=0.001);3)真菌α多样性与pH(R²=0.19,P<0.001)、温度(R²=0.14,P<0.001)、全N(TN:R²=0.13,P<0.001)呈显著正相关。温度、全N、有机质、降雨量和pH分别解释了真菌群落组成的8.90%、5.42%、4.73%、4.32%、4.29%。橡胶林土壤真菌群落存在显著的旱雨季变化,pH、温度、全N是影响土壤真菌群落多样性的主要环境因子。     

不同母质条件下海南省胶园土壤肥力特性研究

[目的]为胶园土壤肥力的管理提供依据。[方法]对海南省胶园酸性火成岩、基性火成岩、酸性变质岩、沉积岩、冲积物、海积物等不同母质发育下的土壤有机质和氮磷钾养分含量进行分析,研究胶园土壤肥力指标与其母质之间的关系。[结果]胶园不同土层土壤有机质、全氮、全磷含量均为在玄武岩中最高,全钾、缓效钾含量在花岗岩中最高。胶园0~20 cm土壤速效氮含量在页岩中最高,21~40、41~60 cm土壤速效氮含量在玄武岩中最高。[结论]胶园土壤有机质和氮磷钾养分含量在一些母质上对母岩特性有继承性,但生物气候及耕作与施肥等因素已经完全弱化了因母岩成分不同而造成的土壤有机质及氮磷钾养分含量的差异。     

长期咸水滴灌对棉田土壤细菌和真菌群落结构的影响

【目的】 研究长期咸水灌溉对棉田土壤理化性质、细菌和真菌群落结构多样性的影响。【方法】 设3个灌溉水盐度处理为0.35、4.61和8.04 dS/m,分别代表淡水、微咸水、咸水3种灌溉水质,采用高通量测序法测定土壤中细菌和真菌群落结构多样性。【结果】 与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著提高了土壤盐分和土壤容重,但降低了土壤pH、有机质和全氮含量。微咸水和咸水灌溉显著增加细菌OTUs,而咸水灌溉显著降低真菌OTUs。咸水灌溉显著增加细菌Chao1和ACE指数,降低Shannon指数,降低真菌Chao1和ACE 指数,增加Simpson指数。微咸水和咸水灌溉显著降低细菌RB41、H16、Haliangium、硝化螺旋菌属、溶杆菌属、苔藓杆菌属、酸杆菌属和真菌被孢霉属、粉褶菌属、Tetracladium的相对丰度,但显著增加细菌鞘脂单胞菌属、芽单胞菌属、Gaiella、Ilumatobacter、Solirubrobacter、Nocardioides和真菌弯孢菌属、球腔菌属的相对丰度。随着灌溉水盐度的增加,细菌群落潜在生物标志物的数量逐渐减少,为4个、2个和1个,真菌群落潜在生物标志物数量在微咸水灌溉最高12个,咸水灌溉最低5个。细菌群落结构的改变与土壤含水量,容重和盐度的变化密切相关,而真菌群落结构的改变仅与土壤含水量显著相关。【结论】 盐分是驱动土壤细菌和真菌群落组成变化的主要因素。土壤细菌和真菌群落通过调节物种组成来适应盐胁迫,不同灌溉水盐度胁迫下土壤细菌和真菌群落会形成显著差异的物种。     

庐山常绿落叶阔叶混交林土壤AM真菌资源及其分布特征

【目的】探究庐山常绿落叶阔叶混交林土壤AM真菌群落多样性及分布特征,为推动其地下AM真菌资源的开发利用提供理论基础。【方法】以庐山典型常绿落叶阔叶混交林5种常见树种［（杜鹃（Rhododendron simsii）、蜡瓣花（Corylopsis sinensis）、山橿（Lindera reflexa）、女贞（Ligustrum lucidum）、榆树Ulmus pumila）］根际土壤丛枝菌根真菌（AM真菌）为材料,通过孢子形态学鉴定方法研究其多样性特征、影响因素及分布特征。【结果】从庐山常绿落叶阔叶混交林中鉴定、分离出55个AM真菌类群,其中包括2个广布种、10个常见种与43个稀有种（按优势度水平划分）,其中无梗囊霉属（Acaulospora属,24种）和球囊霉属（Glomus属,18种）为优势属。此外,不同树种根际AM真菌孢子密度、物种丰富度、Shannon指数、Pielou均匀度指数等指标差异总体上不显著（P>0.05）,且群落相似度系数较高,其中山橿（L.reflexa）与蜡瓣花（C.sinensis）根际AM真菌群落相似度系数最高（73.85%）。不同树种根际AM真菌种属分布存在差异,其中稀有内养囊霉（Entrophospora infrequens,稀有种之一）只在山橿根际有所发现,稀有种球囊霉17（Glomus.17）只在杜鹃（R.simsii）根际发现,稀有种亮色盾巨孢囊霉（Scutellospora fulgida）只在女贞（L.lucidum）根际发现,稀有种扭形伞房囊霉（Corymbiglomus tortuosum）只在蜡瓣花根际发现。不同树种根系侵染率水平存在显著差异（P<0.05）,从高到低依次为蜡瓣花（45.72%）、榆树（U.pumila）（38.60%）、杜鹃和女贞（31.67%）、山橿（29.73%）。通过典范对应分析（CCA）发现土壤因子（全磷、全氮、氨态氮、硝态氮、有机质、pH和含水率）对土壤AM真菌群落变异的解释度为7.29%,而消除趋势对应分析（DCA）分析发现植物种类对土壤AM真菌群落变异的解释度为15.72%。【结论】庐山常绿落叶阔叶混交林土壤AM真菌是以稀有种为主的分布模式,该模式下的AM真菌及分布受宿主植物与土壤养分影响较小。     

黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征分析

目的 真菌是土壤微生物系统的重要组成部分,对土壤环境变化有明显的指示作用。本研究对黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征进行分析,旨在探明大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）入侵棉田对土壤中真菌多样性和群落结构的影响,揭示土壤中真菌群落在棉花黄萎病发生过程中的生态作用。方法 以阿克苏、石河子不同发病程度棉田和库尔勒人工接菌棉田为研究对象,从中采集6个土壤样品：阿克苏重病田土壤（AD）、阿克苏对照田土壤（ACK）、石河子重病田土壤（SD）、石河子对照田土壤（SCK）、库尔勒重病田土壤（KD）、库尔勒对照田土壤（KCK）。采用Illumina Hiseq高通量测序技术,研究土壤中真菌的多样性及群落结构,结合冗余分析（RDA）明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。结果 在97%相似度水平下,AD和SD样品中真菌的OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数均分别高于其对照ACK、SCK,而Simpson指数均分别低于其对照;人工接菌的KD与其对照KCK样品之间OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数以及Simpson指数均无显著差异。NMDS分析表明,AD、SD土壤样品首先表现为明显的空间趋向性,之后表现为时间趋向性,而库尔勒土壤样品则首先表现为时间趋向性,其次是空间趋向性。群落组成方面,在门水平上,土壤中Ascomycota的丰度占绝对优势,其次为Basidiomycota和Mortierellomycota,3个门在KD与KCK样品之间以及SD与SCK样品之间的丰度差异较小,而在AD和ACK样品之间丰度差异较大;在属水平上,Sporobolomyces的丰度最高,其与Mortierella在不同区域重病田土壤中丰度均高于对照,而Wardomyces均低于对照。此外,AD样品中Pyrenochaetopsis、Microdochium、Fusarium的丰度均低于ACK,而此3个属在SD样品中的丰度均高于SCK样品。组间差异显著分析表明,库尔勒、石河子土壤中的显著差异标记均主要富集于重病田中,而阿克苏土壤中显著差异标记主要富集于无病田中。相关性分析表明,土壤中有机质、全氮量与真菌的OTU数量、丰度呈显著正相关,与Simpson指数的相关性低;pH、全磷和全钾与Simpson指数明显正相关,总盐与Simpson指数明显负相关。RDA分析表明,土壤中的真菌群落与有机质、全氮、总盐明显相关。结论 自然重病棉田土壤中真菌的OTU数量、丰度均高于轻病或无病田,而真菌的多样性低。人工接种大丽轮枝菌短期内未对土壤中真菌的丰度、多样性和群落结构造成明显影响。土壤中真菌的多样性、丰度和组成受有机质、全氮、含盐量等指标影响显著。采样时期对土壤中真菌群落结构同样有明显影响。     

卵孢长根菇不同生长期覆土层微生物群落结构多样性分析

【目的】探究卵孢长根菇不同生长期覆土层微生物群落结构多样性及木霉病害对微生物群落的影响,为长根菇的高产稳产提供理论依据。【方法】采用Illumina高通量测序技术,研究长根菇不同生长阶段(覆土时、现蕾期、采收期、发病期、转潮期)覆土层微生物群落结构组成及其多样性,并利用冗余分析技术分析研究微生物菌群与土壤理化因子的相关性。【结果】从覆土样品中共获得操作分类单元(OTUs)4581个,细菌和真菌OTUs分别为3650个和931个。不同生长阶段土壤的细菌优势菌群存在较大差异,覆土时和采收期的最优势属为广义伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia),现蕾期、发病期、转潮期的最优势属的分别为罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)、西地西菌属(Cedecea)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)。覆工至采收的前3个生长期的最优势真菌属为镰刀菌属(Fusarium),其余生长期则为木霉属(Trichoderma)。木霉病害发病期土壤层微生物菌群结构发生较大变化,微生物数量和丰度均低于其他期;采收期土壤的细菌多样性最高,转潮期真菌多样性最高。冗余分析结果表明,覆土层中速效氮和速效钾与细菌在属水平上有显著正相关(P<0.05,下同);有效磷与真菌属水平菌群显著正相关。土壤有机质与覆土时土壤微生物群落呈正相关;速效氮、有效磷、速效钾和pH则与转潮期土壤微生物群落呈正相关。【结论】不同生长阶段覆土层土壤真菌物种数量在采收期达最大值,细菌物种数量则随着长根菇的生长而不断下降。木霉病害的发生对土壤微生物种类和丰度均有显著抑制作用,同时大量消耗土壤的营养元素,降低pH。     

黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素

【目的】研究长期施肥对黑土细菌和真菌群落结构影响差异,探索黑土肥力对长期施用化肥和有机肥响应差异的生物学机制,为黑土的肥力培育和合理施肥提供科学理论依据。【方法】基于35年的长期定位施肥试验,采用定量PCR方法和Miseq高通量测序技术,分析长期不施肥（CK）、氮肥（N）、有机肥（M）和有机无机配施肥（MN）处理下,黑土细菌及真菌的数量、群落结构和多样性的差异。同时结合土壤理化性状,探究不同施肥条件下细菌和真菌群落变化的环境驱动因子。【结果】N处理对土壤细菌的数量没有显著影响,但使其群落多样性降低了13.2%-48.5%。N处理使真菌的数量增加了24倍,多样性降低了4.6%-80.3%。与N处理相比,MN处理使细菌数量和多样性分别增加了2倍和7.7%-46.6%,而真菌的数量虽降低了14.2%,但其多样性提高了62%-237%。单施氮肥增加了土壤细菌酸杆菌门（Acidobacteria）中的Acidobacteria_Gp1、Gp3及变形菌门（Proteobacteria）中的α-Proteobacteria的相对丰度,并使土壤真菌中伞菌纲（Agaricomycetes）的相对丰度增加了41倍。与N处理相比,MN处理下细菌的各主要类群丰度未发生显著变化,但M处理下土壤细菌中的α-Proteobacteria、Acidobacteria_Gp1和Gp3丰度分别显著降低了26、97和81个百分点,Acidobacteria_Gp4、Gp6和Plancomycetes的丰度分别显著增加了11倍、9倍和2倍。细菌群落结构在MN与N处理之间无显著差异,明显区别于CK和M处理,pH为主要驱动因素,其阈值为6.07;真菌群落结构在CK、M和MN处理下相似,显著区别于N处理,两组处理之间差异由速效钾含量（125.5 mg·kg^-1）驱动。另外,有机质含量对于细菌和真菌群落均是重要的驱动因素,但调控细菌群落结构的阈值为28.4 g·kg^-1,而驱动真菌群落结构的阈值为30.8 g·kg^-1。【结论】黑土细菌对有机肥的响应较强,而真菌对化肥更为敏感。长期施用化肥会刺激土壤中嗜酸细菌和真菌的生长,而有机无机肥配施可提高土壤微生物群落多样性,刺激有益菌的生长。土壤pH和有效钾含量分别是调控细菌和真菌群落结构的重要影响因素,在黑土肥力培育中应引起充分的重视。