甘肃民勤荒漠区两种主要固沙植物影响下的土壤细菌群落分布特征研究

更新时间:2023-05-28

【摘要】旨在研究荒漠化区域土壤细菌群落受优势固沙植物影响下的分布特征及土壤细菌群落多样性。采集民勤的固定沙地、半固定沙地及流动沙地上白刺（Nitraria tangutorum Bobr）和梭梭（Haloxylon ammodendron）的根际及非根际土壤,通过土壤理化性质分析了解造成微生物群落变异的关键因素,并利用Illumina MiSeq 250高通量测序技术,对土壤细菌16Sr DNA的V4+V5区进行测序,分析土壤细菌群落多样性。在所有土壤样品中均存在放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、浮霉菌门（Planctomycetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）等菌门,主要菌属为乳球菌属（Lactococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、节细菌属（Arthrobacter）、Subgroup6norank、Nitrosomonadaceaeuncultured、类诺卡氏菌属（Nocardioides）和土壤芽孢杆菌属（Solibacillus）。研究发现在该区域优势固沙植物白刺和梭梭植物根际分泌物是影响土壤细菌群落分布的重要因素,根际细菌群落结构与非根际土壤细菌群落结构相比具有显著差异,然而两种植物与不同沙地间差异不显著。根际与非根际样品间存在大量共有的OTU（Operational Taxonomic Units）,同时在根际中存在大量特有的OTU。对土壤细菌群落与主要环境因子的冗余分析结果显示3个沙丘的根际土壤样品具有接近的土壤性质及细菌群落特征,并与K+、Ca2+离子负相关,而非根际土壤样品在土壤性质及细菌群落结构上差异较大,这与沙土及电导率呈正相关。得出固沙植物可以通过根系分泌物对其根际土壤细菌群落进行调节,并体现出了对特定菌群的选择作用。与非根际相比,根际土壤中具有更高丰度的放线菌门、拟杆菌门和变形菌门,而非根际土壤中的浮霉菌门相对丰度高于根际土壤。研究位点是否定植有固沙植物是决定土壤细菌群落形成的首要因素,沙地类型是次要因素,而寄主植物类型的影响不显著。研究该区域优势固沙植物影响下的土壤细菌群落分布特征,可为民勤沙漠化地区的生态恢复提供重要的理论依据。

【关键词】 固沙植物 土壤 高通量测序 细菌群落 分布特征

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