泗顶矿区剖层土固氮微生物群落结构和丰度特征

作     者：李艺 张海春 刘媛 韦姣腾 王聪 梁映 刘可慧 于方明 

作者机构：广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室 广西师范大学环境与资源学院 广西师范大学生命科学学院 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2021年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41967019，41907096) 

摘      要：以广西柳州泗顶矿区的上游区、下游区和尾矿区12个剖层土（每个区域分为4层）为研究对象，采用高通量测序技术和荧光定量PCR技术，分析了剖层土中固氮微生物的群落结构、丰度和多样性特征.结果表明，变形菌门在各区域剖层土中均为优势菌门，所占比例超过70%;α-变形菌纲在上游区和下游区剖层土中均为优势菌纲.上游区、下游区和尾矿区剖层土固氮微生物nifH基因丰度的范围分别为3.02×10;～1.17×10;、2.55×10;～7.78×10;和8.19×10;～3.14×10;基因拷贝数/克（干土）.主要影响nifH基因丰度的土壤环境因素是土壤氮（总氮、铵态氮和硝态氮）和磷（总磷和有效磷）的含量.矿区固氮微生物群落组成的差异性主要由土壤铅、锌和镉含量的变化所引起，上游区剖层土的Shannon指数和ACE指数显著高于下游区和尾矿区，表明上游区剖层土固氮微生物群落的多样性和丰富程度相对较高.另外，土壤钾、钙和钠含量的变化对固氮微生物群落的ACE指数和NMDS1指数也产生了不同程度的影响.研究结果表明土壤环境因子变化影响了矿区剖层土固氮微生物的群落结构、丰度和多样性.研究为矿区的氮素调控、生态恢复和重建提供了理论依据.