摘要:为揭示呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌群落结构和功能特征,以3种林龄(25 a、34 a和43 a)沙地樟子松人工林为研究对象,沙质草地为对照,采用野外调查、Illumina Miseq高通量测序和PICRUSt功能预测相结合的研究方法,鉴定分析土壤细菌群落结构,阐明土壤理化因子对土壤细菌群落结构的影响,预测土壤细菌功能特征。研究结果显示:(1)呼伦贝尔沙地樟子松人工林共获得土壤细菌35门92纲109目210科267属,主要细菌优势门为变形菌门(Proteobacteria)(24.29%±3.39%)、放线菌门(Actinobacteria)(23.72%±4.10%)和酸杆菌门(Acidobacteria)(23.40%±2.55%)。人工林与沙质草地的变形菌门和酸杆菌门相对丰度存在显著差异(P<0.05),人工林间土壤细菌多样性指数不存在显著差异(P>0.05)。(2)研究区土壤细菌群落的主要影响因子是速效钾、全磷和全氮。(3)PICRUSt功能预测共获得5个一级功能层和31个二级功能层,主要涉及环境信息处理、代谢和遗传信息处理等功能。43 a人工林土壤细菌代谢功能活跃,有利于植物对养分的吸收和利用。在呼伦贝尔沙地种植樟子松人工林有助于改善土壤细菌群落结构,促进土壤细菌代谢功能,且表层土壤细菌群落对土壤环境变化更为敏感。
Abstract:As a fundamental and active component of soils, soil bacteria substantially affect the above-ground and underground ecosystems. In the latest decade, the community composition and diversity of soil bacteria have been widely studied in a series of ecosystems. To date, with the blooming development of modern biotechnology, this attention on soil bacteria shifts the focus to the functional examination as well as the interactions with natural environment. Pinus sylvestris var. mongolica originated in the Hulunbuir Sandy Land. Presently, P. sylvestris plantations have been occupying at least 3.0×105 ha in the desertified land of the Northern China. An increasing plantations of P. sylvestris significantly contribute to desertification combating and environmental improvement. However, the effect of P. sylvestris plantations on soil bacterial structure and function remains unclear. Therefore, understanding the mutual feedback between sand-fixing vegetation and soil bacteria is of great significance for P. sylvestris plantations in the Hulun Buir Sandy Land. In this study, three age groups of P. sylvestris plantations (25 a, 34 a, and 43 a) were selected to determine soil bacterial community composition and functional groups using 16S rRNA high-throughput sequencing and PICRUSt platform. Further, the effects of soil properties on soil bacterial community were also explored. The results indicated that (1) 35 phyla, 92 classes, 109 orders, 210 families, and 267 genera were detected in the soil bacteria of P. sylvestris plantations. The dominant phyla were Proteobacteria (24.29%±3.39%), Actinobacteria (23.72%±4.10%), and Acidobacteria (23.40%±2.55%). The relative abundances of Proteobacteria and Acidobacteria significantly differed between grassland and plantations (P<0.05). Whereas, soil bacterial diversity indices were not significantly different in the P. sylvestris plantations (P>0.05). (2) Soil bacterial communities were mainly affected by available potassium, total phosphorus, and total nitrogen. (3) PICRUSt platform predicted 5 biological metabolic pathways and 31 sub-functions in the soil bacteria of P. sylvestris plantations, mainly involving environmental and metabolism & genetic information processing. The active bacterial metabolism in 43 a plantation was conducive to nutrients absorption and utilization by plants. In conclusion, P. sylvestris plantations effectively improved soil bacterial composition and metabolism in the Hulun Buir Sandy Land, and bacterial community of the topsoil was more sensitive to environmental changes. This improved information reveals the impact of soil physical and chemical properties on soil bacterial communities, enriches the study of soil bacterial community structure, function and interaction with environmental factors. Moreover, these results are expected to provide a better understanding and scientific support for the management of P. sylvestris plantations in the sandy land.
PDF全文下载地址:
https://www.ecologica.cn/stxb/article/pdf/stxb202005251335
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌群落结构与功能预测
本站小编 Free考研考试/2021-12-31
相关话题/土壤 结构 信息 环境 理化
喀斯特山区土地利用方式转变对土壤酶活性及其化学计量特征的影响
摘要:土地利用变化引起的土壤理化性质改变会显著影响土壤碳氮磷养分含量及其化学计量特征,然而由于不同研究区域环境异性较大,土壤胞外酶活性及其化学计量特征与各土壤因子间的协同变化规律仍不明确。以喀斯特山区7种典型土地利用方式(马尾松林地、柏树林地、灌木林地、梯田菜地、梯田撂荒地、坡面撂荒地和坡耕地)为研 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31黄河三角洲滨海盐碱地11个造林树种细根解剖性状对土壤条件的响应
摘要:细根作为植物与土壤连接的重要部位,能够反映植物对生存环境的适应性。以黄河三角洲滨海盐碱地不同立地条件下11个造林树种为对象,基于细根分支等级划分1-4级根序并进行解剖特征测定,分析细根解剖性状对滨海盐碱地不同土壤条件的响应规律。结果表明:(1)不同根序的细根直径存在显著差异,细根直径随根序升高 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31太岳山油松林火烧迹地恢复初期植物群落结构特征
摘要:为研究山西太岳山油松(Pinustabuliformis)林过火后恢复初期林下草本植物群落结构,以2019年3月太岳山油松林火烧迹地为研究对象,采用群落相似性指数、多样性指数、稳定性系数、TWINSPAN数量分类和DCA排序等方法对群落组成、多样性、类型及稳定性等进行了研究。结果表明:(1)火 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31基于生态系统服务价值变化的环境与经济协调发展研究——以陕西省为例
摘要:为探讨生态环境与经济发展间的协调程度,选取2000、2005、2010和2015年4期的陕西省107个县(区)数据,利用单位面积生态系统服务价值和人均GDP构建环境经济协调度指数。结合空间自相关分析和空间杜宾模型等方法,分析了环境经济协调度指数的时空演变特征及驱动因素。研究表明:(1)从时间上 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31青藏高原沙柳河流域自然径流驱动的流域生物信息流量化特征——以环境微生物为指标
摘要:物质流、能量流、信息流是生态系统过程研究中的三大主题。然而,在流域生态学研究中,有关信息流的研究一直缺位。为了推动流域信息流研究,从生物信息流切入,提出"流域生物信息流"概念,将其定义为"生物信息依托于流域生态系统过程在不同空间和系统之间进行传递、交流、作用、反馈的路径、过程与控制",并将其研 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31水坝拆除对黑水河鱼类群落结构和空间分布的影响
摘要:水坝拆除引起河流连通性、水动力、河流地貌等一系列变化,直接影响了鱼类群落结构和空间分布。黑水河为金沙江左岸一级支流,其上共建四级电站,出于支流生境恢复需求,第四级水坝老木河水坝于2018年12月实行拆除。为探明低水头坝拆除对鱼类群落的影响,结合2018年6月和2019年6月黑水河下游60.4k ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31公路源重金属对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落的影响
摘要:为了解重金属对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落的影响,在邦杰塘草原利用公路源重金属含量差异,采用高通量测序技术,分析重金属对高寒草甸土壤线虫群落多样性及群落组成的影响。结果表明:在重金属含量较低样本中,土壤线虫群落Shannon指数、Ace指数、Chao指数比重金属含量较高样本均要小,且整体上Sh ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31荒漠孑遗植物四合木对土壤古菌群落的影响
摘要:土壤是植物定居的场所,也是植物-微生物互作的重要界面。古菌是土壤微生物重要组份,在碳、氮、硫、铁等元素的生物地球化学循环和植物的生长发育、适应生境中发挥重要作用。植物定居对土壤古菌群落的影响研究鲜有开展,孑遗植物在研究植物-微生物-环境互作中具有独特的优势。采用扩增子高通量测序技术,研究以荒漠 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31武夷山国家公园不同林地土壤呼吸动态变化及其影响因素
摘要:探明亚热带山岳型国家公园不同林地利用方式下土壤呼吸(Rs)的动态变化规律以及影响因素,对准确评价和预测该区域以国家公园为主体的自然保护地体系的碳收支具有重要的现实意义。以武夷山国家公园为研究对象,利用Li-8100开路式土壤碳通量测定系统对茶园、锥栗(Castaneahenryi(Skam)R ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31粤港澳大湾区不同恢复模式植物群落结构与生态系统健康的动态变化
摘要:基于长期定位监测数据,量化揭示了红锥纯林(Castanopsishystrix)、10种与30种乡土树种混交林等3种乡土人工林植物群落的生物量、物种多样性、生物热力学健康水平(eco-exergy)和土壤理化性状在种植后13年内的发展动态,并与尾叶桉(Eucalyptusurophylla)纯 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31