藏猪扰动作用下的高寒草甸土壤退化特征及微生物群落结构变化

• 作者: 刘振亚 展鹏飞 格茸 王行 田伟 肖德荣 闫鹏飞 陈志明 马金成
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 高寒草甸 泥炭地 16SrRNA 藏猪 放牧 土壤微生物
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 1840-1850
• 页数: 11页
• 分类号: X172
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201708225

摘要

微生物作为土壤生态系统的重要组成部分,对环境干扰异常敏感,可以反映土壤的健康状况.人类活动导致高寒泥炭土壤面临退化风险,生产力下降、碳汇功能丧失,进而影响土壤微生物的群落结构及多样性.藏猪放牧是我国高海拔藏区一种特有的放牧方式,是导致高寒草甸土壤退化的重要干扰因素之一.应用16S rRNA高通量测序技术对比分析了藏猪放牧干扰和对照(无藏猪放牧)条件下的滇西北高寒草甸泥炭土壤微生物群落结构变化及其对干扰的响应特征.结果表明,藏猪放牧导致土壤微生物 α 多样性显著降低,且群落结构发生明显变化.高寒草甸泥炭土壤的主要优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi).与门水平相比,干扰前后土壤微生物在属水平上的差异更明显,其中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和薄层菌属(Hymenobacter)的相对丰度在干扰后的土壤中显著增加,而硝化螺菌属(Nitrospira)和红游动菌属(Rhodoplanes)则显著降低.Venn图分析进一步发现,干扰与对照土壤样品中分别有71和136个核心OTU.干扰条件下的土壤特有微生物主要包括伯克霍德氏菌(Burkholderiales)、假单胞菌(Pseudomonadales)、鞘脂单胞菌(Sphingomonadales)等,这些微生物主要聚集在目水平,可以作为干扰条件下的指示微生物.CCA排序表明,硝化螺菌属和红游动菌属的微生物对含水率、速效磷、有机质等土壤环境变量的响应较为敏感.该研究结果为揭示高寒草甸泥炭土壤退化与微生物群落结构及多样性之间的关系提供了理论借鉴.