我国不同生态区及不同土地利用方式下土壤细菌群落结构的变化

作     者：付彦祥 

作者单位：东北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴凤芝

授予年度：2020年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：生态区 土地利用方式 土壤微生物 细菌群落 

摘      要：我国疆域面积辽阔,地理环境以及气候比较复杂,棚室、露地菜田和粮田等土地利用方式由于土壤环境不同,致使细菌群落结构产生很大差异,但是不同生态区和不同土地利用方式对土壤细菌群落结构以及影响因素目前还尚未清楚。因此,本研究以我国五个生态区的不同种植年限棚室、临近露地菜田和粮田作物的土壤为研究对象,采用高通量测序和荧光定量技术对我国不同生态区和不同土地利用方式土壤细菌群落结构和多样性的变化以及其主要影响因素进行研究和分析,以期揭示我国不同生态区和不同土地利用方式对土壤细菌群落结构的差异,明确影响土壤细菌群落结构的主要因素,为棚室连作障碍的改善以及细菌群落结构的研究奠定理论基础。得到的主要结果如下:（1）荧光定量结果表明:棚室土壤总细菌丰度显著高于临近露地菜田和粮田土壤,同时7-10年棚室土壤细菌群落丰度显著高于1-3年和15年。（2）Miseq测序结果表明:棚室的香农指数显著低于露地菜田和粮田;棚室的辛普森指数的倒数显著低于露地菜田和粮田;棚室的OTU数目显著低于露地菜田和粮田。棚室的酸杆菌门（Acidobacteria）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）和浮霉菌门（Planctomycetes）相对丰度显著低于露地菜田和粮田,拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和Saccharibacteria相对丰度显著高于露地菜田和粮田。棚室的Gaiella和Haliangium相对丰度显著低于露地菜田和粮田,芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度显著高于露地菜田和粮田,Bryobacter相对丰度显著低于粮田,鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和Steroidobacter相对丰度显著高于粮田。（3）不同生态区的PCoA结果表明,北部和西部地区棚室的细菌群落结构与邻近露地菜田和粮田土壤之间有明显分开,而露地菜田和粮田土壤之间没有明显的分开;南方、长江流域和中部地区的棚室、邻近露地菜田和粮田之间没有明显的分开。不同土地利用方式间没有显著的分开。（4）通过冗余分析（RDA）结果表明,土壤p H、铵态氮和硝态氮含量是土壤细菌群落结构的主要影响因素。不同生态区、不同土地利用方式、不同的田间管理措施（施肥方式、种植模式和灌溉方式）和土壤化学性质对细菌群落变化的相对贡献率分别为13%、2%、9%和16%。