两种气候条件下不同有机质含量农田黑土真菌群落结构特征
发布时间：2021-12-11 08:08
【背景】东北黑土土壤肥沃,有机质含量丰富,是我国重要的粮食生产基地,同时也是受气候变化影响的敏感区。土壤微生物对环境因子变化的响应敏感,并且与土壤肥力密切相关,因此,研究环境因子改变对土壤微生物的影响有助于维持农田黑土生产力。【目的】探究有机质含量与气候条件对农田黑土真菌群落结构、多样性的影响,为全球气候变化条件下黑土区农业可持续发展提供重要基础数据和理论依据。【方法】利用黑土空间移位试验,采用Illumina MiSeq测序技术对农田黑土真菌种类进行预测,并对其进行多样性和群落结构分析。【结果】两种气候条件下不同有机质含量农田黑土真菌种类均较丰富,土壤有机质含量对真菌多样性指数的影响不大,气候条件和施肥对真菌多样性的影响较大。在已知的真菌群落中,5种不同有机质农田黑土的优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和接合菌门（Zygomycota）,占总序列的92.5%。在气候较冷条件下,OTU数量、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数均出现不同程度的降低;施肥也会降低各有机质含量农田黑土中真菌物种数量和多样性,但是降低幅度随有...
【文章来源】：微生物学通报. 2020,47(09)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
真菌门水平相对丰度
如表2所示，在97%相似水平下进行OTU统计分析，每个样品OTU数在259-761个之间，每个样品平均获得540个OTU。真菌测序覆盖度均达到99%以上，证明测序结果能较好地反映不同有机质含量农田黑土中真菌群落多样性的真实情况。两种气候条件、不同施肥处理下，5个有机质含量农田黑土中OTU数量、Shannon指数、Simpson指数和Chao1指数分别为355-689、2.71-3.88、0.049-0.201和485-830。总体来看，有机质含量对多样性指数影响不大，但施肥和气候对多样性指数产生了较大的影响。气候较冷条件下，OTU数量、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数均出现不同程度的降低，说明气候变冷不仅会减少农田黑土中真菌物种数量，还会降低其多样性。与气候较冷相似，施肥也会降低各有机质含量农田黑土中真菌物种数量和多样性，但是降低幅度随有机质含量升高而逐渐减小。图3 真菌群落结构PCoA分析图
图2 真菌OTU水平Heatmap图与聚类分析为了进一步分析气候-有机质-施肥对真菌群落结构的影响，将测序数据按最小序列数抽平后进行PCo A分析(图3)。基于Bray-curtis距离，从PCo A图谱发现，沿PC1轴方向，施肥与不施肥处理明显分开；沿PC2轴方向，气候较冷与气候较暖条件也明显分开。但是相同气候条件下，相同施肥处理中各有机质含量农田黑土之间无明显区分。PCo A分析结果进一步表明，施肥和气候对不同有机质含量农田黑土中真菌群落结构的影响较大，而有机质含量的影响较小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种菌肥对连作平邑甜茶根系生长和土壤真菌群落多样性的促进效应[J]. 王义坤,苏厚文,段亚楠,李前进,陈学森,沈向,尹承苗,毛志泉. 植物营养与肥料学报. 2020(02)
[2]短期施肥对桉树人工林土壤真菌群落结构及功能类群的影响[J]. 陈祖静,高尚坤,陈园,何平会,何茜,邱权,李吉跃. 生态学报. 2020(11)
[3]免耕覆盖及有机肥施用对土壤真菌群落组成及多样性的影响[J]. 王小玲,马琨,伏云珍,汪志琴,安嫄嫄. 应用生态学报. 2020(03)
[4]东北丘陵区林地、耕地和草地土壤真菌群落代谢特征[J]. 王蕊,朱珂,李刚,王晶,李冰,修伟明,刘惠芬,赵建宁,杨殿林. 农业环境科学学报. 2018(09)
[5]不同施肥方式对酸性茶园土壤真菌群落的影响[J]. 季凌飞,倪康,马立锋,陈兆杰,赵远艳,阮建云,郭世伟. 生态学报. 2018(22)
[6]施肥对梯度有机质含量农田黑土各类有机碳的影响[J]. 陈文婷,刘晓冰,隋跃宇,李建维,陈一民,张兴义. 土壤通报. 2013(06)
[7]土壤有机质含量与土壤微生物量及土壤酶活性关系的研究[J]. 隋跃宇,焦晓光,高崇生,程伟,张兴义,刘晓冰. 土壤通报. 2009(05)
[8]水热条件和施肥对黑土中微生物群落代谢特征的影响[J]. 孔滨,孙波,郑宪清,陈小云,隋跃宇,王帘里. 土壤学报. 2009(01)
[9]Spatial Variability of Nutrient Properties in Black Soil of Northeast China[J]. S.J.HERBERT. Pedosphere. 2007(01)
[10]气温上升对草地土壤微生物群落结构的影响(英文)[J]. 张卫建,许泉,王绪奎,卞新民. 生态学报. 2004(08)
本文编号：3534315
【文章来源】：微生物学通报. 2020,47(09)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
真菌门水平相对丰度
如表2所示，在97%相似水平下进行OTU统计分析，每个样品OTU数在259-761个之间，每个样品平均获得540个OTU。真菌测序覆盖度均达到99%以上，证明测序结果能较好地反映不同有机质含量农田黑土中真菌群落多样性的真实情况。两种气候条件、不同施肥处理下，5个有机质含量农田黑土中OTU数量、Shannon指数、Simpson指数和Chao1指数分别为355-689、2.71-3.88、0.049-0.201和485-830。总体来看，有机质含量对多样性指数影响不大，但施肥和气候对多样性指数产生了较大的影响。气候较冷条件下，OTU数量、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数均出现不同程度的降低，说明气候变冷不仅会减少农田黑土中真菌物种数量，还会降低其多样性。与气候较冷相似，施肥也会降低各有机质含量农田黑土中真菌物种数量和多样性，但是降低幅度随有机质含量升高而逐渐减小。图3 真菌群落结构PCoA分析图
图2 真菌OTU水平Heatmap图与聚类分析为了进一步分析气候-有机质-施肥对真菌群落结构的影响，将测序数据按最小序列数抽平后进行PCo A分析(图3)。基于Bray-curtis距离，从PCo A图谱发现，沿PC1轴方向，施肥与不施肥处理明显分开；沿PC2轴方向，气候较冷与气候较暖条件也明显分开。但是相同气候条件下，相同施肥处理中各有机质含量农田黑土之间无明显区分。PCo A分析结果进一步表明，施肥和气候对不同有机质含量农田黑土中真菌群落结构的影响较大，而有机质含量的影响较小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种菌肥对连作平邑甜茶根系生长和土壤真菌群落多样性的促进效应[J]. 王义坤,苏厚文,段亚楠,李前进,陈学森,沈向,尹承苗,毛志泉. 植物营养与肥料学报. 2020(02)
[2]短期施肥对桉树人工林土壤真菌群落结构及功能类群的影响[J]. 陈祖静,高尚坤,陈园,何平会,何茜,邱权,李吉跃. 生态学报. 2020(11)
[3]免耕覆盖及有机肥施用对土壤真菌群落组成及多样性的影响[J]. 王小玲,马琨,伏云珍,汪志琴,安嫄嫄. 应用生态学报. 2020(03)
[4]东北丘陵区林地、耕地和草地土壤真菌群落代谢特征[J]. 王蕊,朱珂,李刚,王晶,李冰,修伟明,刘惠芬,赵建宁,杨殿林. 农业环境科学学报. 2018(09)
[5]不同施肥方式对酸性茶园土壤真菌群落的影响[J]. 季凌飞,倪康,马立锋,陈兆杰,赵远艳,阮建云,郭世伟. 生态学报. 2018(22)
[6]施肥对梯度有机质含量农田黑土各类有机碳的影响[J]. 陈文婷,刘晓冰,隋跃宇,李建维,陈一民,张兴义. 土壤通报. 2013(06)
[7]土壤有机质含量与土壤微生物量及土壤酶活性关系的研究[J]. 隋跃宇,焦晓光,高崇生,程伟,张兴义,刘晓冰. 土壤通报. 2009(05)
[8]水热条件和施肥对黑土中微生物群落代谢特征的影响[J]. 孔滨,孙波,郑宪清,陈小云,隋跃宇,王帘里. 土壤学报. 2009(01)
[9]Spatial Variability of Nutrient Properties in Black Soil of Northeast China[J]. S.J.HERBERT. Pedosphere. 2007(01)
[10]气温上升对草地土壤微生物群落结构的影响(英文)[J]. 张卫建,许泉,王绪奎,卞新民. 生态学报. 2004(08)
本文编号：3534315
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