滨海盐度梯度土壤中固氮菌和反硝化菌的分布特征

作     者：宋延静 马兰 张晓黎 王洁 单燕 李俊林 SONG Yan-jing;MA Lan;ZHANG Xiao-li;WANG Jie;SHAN Yan;LI Jun-lin

作者机构：山东省蚕业研究所山东烟台264002 中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 

出 版 物：《土壤通报》 (Chinese Journal of Soil Science)

年 卷 期：2024年第55卷第2期

页      面：471-482页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFD1900903) 山东省自然科学基金项目(ZR2018PC005) 山东省农业科学院科技创新工程项目(CXGC2022F06)资助。 

主　　题：滨海盐土 固氮菌 反硝化菌 盐度梯度 环境响应 

摘      要：[目的]为探讨滨海土壤盐渍化过程对氮转化的影响,本研究分析了滨海盐土自然盐度梯度下固氮菌和反硝化菌的分布特征。[方法]在莱州湾南岸及黄河口采集自然盐度梯度(0.64%~5.18%)土壤样品,人为划分为低盐度(0.64%~0.76%)、中盐度(1.25%~2.39%)、高盐度(3.49%~5.18%)三个梯度,利用荧光定量PCR和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析不同盐度梯度土壤中固氮菌(nifH基因)和反硝化菌(nosZ、nirS、nirK基因)的丰度、多样性及群落结构。[结果]固氮菌丰度在低盐区显著高于中、高盐区(P0.05)。Spearman相关分析显示,nifH基因拷贝数与土壤NO_(3)^(-)含量显著正相关(P0.05),Shannon指数与土壤平均粒径(d0.5)显著正相关(P0.05)。典范对应分析表明,nifH基因群落结构与土壤盐度显著相关(P=0.04)。反硝化菌在该区域盐土中以nirK基因型占主导,nirK、nirS和nosZ三种基因的拷贝数受盐度影响不大,但(nirK+nirS)/nosZ拷贝数比值随盐度升高而显著升高。无机氮营养是影响该区域盐土反硝化菌群落结构的关键环境因子。[结论]滨海土壤盐渍化程度显著影响固氮菌的丰度、群落结构和反硝化过程功能基因的比值,可能影响土壤氮循环过程及N_(2)O排放,进而对全球气候变化产生重要影响。