岩石-土壤-四川牡丹元素迁移体系中的微生物效应

[目的]研究四川牡丹岩土环境背景以及微生物在元素迁移过程中的作用,为了解营养元素的表生地球化学行为规律及微生物在元素迁移体系中的作用提供理论依据。[方法]利用ICP-OES测定四川牡丹生境母岩、土壤以及种子的大量(P,S,K,Ca,Na,Mg,Al)、微量(Fe,Mn,Cu)营养元素含量,同时利用Illumina高通量测序技术测定根际土壤中细菌、真菌的组成和结构。[结果](1)四川牡丹生长土壤以弱碱富钙为主要特征,元素组成基本保留了母岩特征;(2)元素从母岩到土壤中的迁移富集系数排序为:CaNaSPMgKAlFeMnCu,植物吸收系数排序为:PSKCuMgCaNaMnFeAl;(3)碱土金属淋溶率和铝铁率对土壤细菌的多样性(Alpha)影响显著,但对真菌的影响不显著;(4)P,Mn的迁移主要受母岩控制,而Ca,Mg,Fe,S等元素的迁移富集受到了微生物的影响。[结论]细菌和真菌在元素迁移体系中的作用相似,主要参与Fe,S,Mg,Ca的相关反应过程。     

四川牡丹根际微生物及种子内生菌组成

利用Illumina高通量测序技术研究了马尔康、丹巴、小金、理县4个种源地四川牡丹根际土壤微生物和种子内生菌的组成。测序结果显示:在门水平上共存在19种细菌和6种真菌,其中Proteobacteria(变形菌门)、Nitrospirae(消化螺旋菌门)、Fimicutes(厚壁菌门)和Ascomycota(子囊菌门)在根际土壤和种子中均占优势(相对丰度>10%);在属水平上,共鉴定出181种细菌和92种真菌,其中Leptospirillum(钩端螺菌属)和Penicillium(青霉属)均占优势(相对丰度>10%)。物种多样性(Alpha)分析结果表明:根际微生物的物种丰富度(Chao1)显著高于种子内生菌,而群落多样性(Shannon、Simpson)并无显著差异。群落间组成差异(Beta多样性)分析结果表明:根际微生物和种子内生菌的群落组成差异显著,主要差异为Chloroflexi(绿弯菌门)和Mucoromycota(毛霉菌门)在种子中的显著富集。OUT重叠序列结果显示:同一种源地根际土壤和种子中有70%以上的相同细菌序列,而相同的真菌序列最高约50%,最低约15.52%。与土壤基本理化性质的相关性分析表明:土壤有机碳、氮、磷总质量分数及氮磷有效态质量分数等土壤基本理化性质均会对根际土壤微生物及内生菌的组成结构产生一定影响。