盐碱土壤N2O排放与amoA和narG功能基因丰度的响应规律

为揭示盐碱土壤中参与氨氧化过程和硝酸盐还原过程的amoA和narG基因丰度与N_2O排放的响应规律,本研究选取内蒙古河套灌区3种不同盐碱程度土壤(轻度盐土SA、强度盐土SB和盐土SC),通过控制室内温度和土壤质量含水量进行室内培养试验,并运用荧光定量PCR(real-time PCR)技术研究了盐碱土壤中N_2O排放速率、氨氧化细菌和narG(膜结合型硝酸还原酶)型反硝化细菌丰度与土壤环境因子之间的偶联关系。结果表明:SA、SB和SC3种盐碱土壤中,N_2O平均排放速率随着土壤盐碱程度的升高而升高,值分别为16.9、30.8、69.6μg/(kg·d);氨氧化细菌和narG型反硝化细菌丰度分别为0.415×10~4、6.91×10~4、9.44×10~4 copies和2.61×10~4、5.36×10~4、13.5×10~4 copies,表明在一定盐分条件下,土壤中的盐分能够促进氨氧化细菌和narG型反硝化细菌丰度。RDA分析结果显示,N2O平均排放速率与氨氧化细菌和narG型反硝化细菌丰度具有显著的正相关(r=0.863、0.975,P0.01);土壤pH、EC、速效钾和有机碳是盐碱土壤中影响N2O排放速率的主要环境因子,其中,土壤pH、EC、速效钾和N_2O排放速率存在显著正相关(r=0.968、0.983、0.987,P0.01),土壤有机碳和N_2O排放速率存在负相关(r=–0.800,P0.05),土壤有效磷和总氮与N_2O排放速率的相关性未达到显著水平(P0.05)。

The Response Rule of Functional Gene Abundance of amoA and narG on Nitrous Oxide Emissions in Saline-alkali Soils