绿洲形成过程中微生物群落的土壤剖面变化研究

作者：阿克苏站  更新时间：2015-12-18

当荒漠变成绿洲农田，即形成陆地上对比最为强烈的两种土地利用或覆被类型。土壤微生物在生态系统的物质循环中发挥着重要作用。然而，在绿洲形成过程中土壤微生物群落如何响应与变化尚不清楚。为了探究与比较该过程中灌溉与施肥对土壤微生物群落的影响，利用高通量测序技术，研究了绿洲农田长期实验不同施肥处理与毗邻原生荒漠土壤细菌与古菌的剖面(0-3m)变化特征。灌溉对整体微生物群落而言具有比施肥更为强烈的影响。最大的影响产生于表层土，如：蓝藻菌(25%的相对丰度)在荒漠土壤最为丰富，而放线菌在农田土壤最为丰富(26%)。在荒漠开垦过程中，一些极端环境细菌与光合细菌（如：异常球菌-栖热菌与蓝藻菌）比例降低，而一些持R策略（如：γ-变形菌与黄单胞菌)、参与硝化过程（如：硝化缧菌）与厌氧（如：厌氧绳菌）的细菌群落所占比例在整个土壤剖面中显著增加（图1）。古菌仅出现在绿洲农田土壤。施肥的影响主要体现在非优势或较细分类的微生物类群中。绿洲形成使得土壤微生物群落发生强烈转换并增强酶活性，由灌溉引起的土壤含水量的增加与盐含量的降低是上述转变的重要因素，而对于绿洲农田，土壤有机碳含量则是微生物群落差异的关键（图2）。成果发表在Plos One，链接：http://www.plosone.org/article/ metrics/info:doi/10.1371/journal.pone.0139626