粉垄耕作对耕地土壤细菌群落多样性及微生物网络结构的影响

作     者：夏皖豫 陈彦云 XIA Wan-yu;CHEN Yan-yun

作者机构：宁夏大学生命科学学院银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：1095-1103页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 0703[理学-化学] 0713[理学-生态学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：宁夏回族自治区重点研发计划项目(2019BBF02006)。 

主　　题：粉垄耕作(DVRT) 分子生态网络 细菌群落结构 高通量测序 土壤理化性质 

摘      要：为了解粉垄耕作对耕地土壤细菌群落多样性和结构分布的影响,以及微生物生态分子网络结构和物种之间的相互作用关系.以宁夏引黄灌区不同耕作方式下耕地土壤为研究对象,设置粉垄耕作(DVRT)和传统耕作(CT)这2种处理,采用Illumina MiSeq技术对不同处理的耕地土壤细菌群落进行了分子生态网络分析.结果表明,0~20 cm土层中,DVRT比CT处理显著提升了总有机碳(TOC)、总氮(TN)、碱解氮(AN)、总磷(TP)、有效磷(AP)和总钾(TK)的含量;20~40 cm土层中,DVRT比CT处理显著提升了TOC、 TN、 TP、 AP、 TK和有效钾(AK)的含量.DVRT处理的含水量(WC)显著提高了8.13%~13.30%,pH和电导率(EC)分别降低了4.51%~5.85%和12.5%~13.33%.玉米不同生育期和土层中,DVRT处理的Shannon和Ace指数均增加.优势细菌门为:放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门.细菌群落β多样性结果显示,DVRT和CT处理的土壤细菌群落结构差异明显.冗余分析和偏曼特尔检验结果表明,pH、 EC和TP是影响细菌群落结构多样性的关键环境因子.分子生态网络分析表明,DVRT处理的微生物网络由更多功能相关的微生物模块组成,关键微生物的拓扑作用与CT处理不同.综上,粉垄耕作可以提升不同土层的土壤养分和WC,降低pH和EC,改善耕地土壤细菌群落多样性和微生物网络结构并增强耕地土壤中潜在的生态系统功能.