為探究球毛殼ND35微生物菌劑對楸樹幼苗生長及土壤肥力的作用機(jī)制,本研究楸樹幼苗為研究對象,采用室內(nèi)盆栽試驗(yàn),設(shè)計0（CK）,10（T1）,15（T2）,20（T3）4種微生物菌劑施用量,測定幼苗生長情況、土壤微生物組成結(jié)構(gòu)、土壤酶和土壤養(yǎng)分等特征。研究結(jié)果如下:（1）球毛殼ND35微生物菌劑可顯著促進(jìn)楸樹幼苗的生長,株高、地徑、地上及地下生物量顯著提高（P<0.05）,T2處理下促生效果最好。（2）施用球毛殼ND35微生物菌劑可顯著提高土壤中有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量及脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性（P<0.05）。（3）球毛殼ND35微生物菌劑可顯著影響土壤細(xì)菌群落組成,提高細(xì)菌群落的豐富度和多樣性,使土壤中β-變形菌綱（Betaproteobacteria）、γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）的相對豐度顯著下降,α-變形菌綱（Alphaproteobacteria）、δ-變形菌綱（Deltaproteobacteria）的相對豐度呈顯著提高,可使土壤中鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）的相對豐度顯著提高21.88%—103.56%（P<0.... 

【文章來源】：生態(tài)學(xué)報. 2020,40(21)北大核心

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

不同處理土壤中變形菌綱亞群的分布

從門的分類水平看,各處理細(xì)菌群落組成相似(圖3)。主要包含變形菌門(Proteobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、浮游菌門(Planctomycetes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)、疣微菌門(Verrucomicrobia)10個細(xì)菌門,約占全部細(xì)菌豐度的95%左右。其中各處理的變形菌門、酸桿菌門及放線菌門相對豐度在10%以上,為優(yōu)勢細(xì)菌門。變形菌門是最為優(yōu)勢的細(xì)菌門,主要包括β-變形菌綱(Betaproteobacteria)、α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)、γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)、δ-變形菌綱(Deltaproteobacteria)4個亞綱。施用球毛殼ND35微生物菌劑后,變形菌門的相對豐度有所下降,其4個亞綱的分布也發(fā)生了顯著變化(圖4)。其中β-變形菌綱、γ-變形菌綱的相對豐度呈下降趨勢,尤其是T2、T3中β-變形菌綱的相對豐度比CK分別下降34.70%、37.22%(P<0.05),而α-、δ-變形菌綱的相對豐度呈顯著增加趨勢,分別從CK的7.72%、6.34%增加至10.68%—12.55%、7.69%—8.83%,T2中這兩個細(xì)菌綱的相對豐度分別比CK增加62.59%和39.24%(P<0.05)。酸桿菌門是第二大優(yōu)勢細(xì)菌門,施用球毛殼ND35微生物菌劑后,它的相對豐度有所降低,尤在T2中下降了25.93%(P<0.05),這可能是其他細(xì)菌門的增加所致。放線菌門能產(chǎn)生種類繁多的胞外酶和次生代謝產(chǎn)物,促進(jìn)土壤中動植物遺骸的腐爛,在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要角色,它也是不同處理下的優(yōu)勢細(xì)菌門類。與CK相比,施用微生物菌劑可使其相對豐度提高7.21%—21.6%(P>0.05),這主要是由于菌劑的施用顯著提高了土壤環(huán)境中有機(jī)質(zhì)的含量。另外,還有部分細(xì)菌門的相對豐度發(fā)生顯著了變化,與CK相比,T1、T2、T3中綠彎菌門、擬桿菌門、厚壁菌門、硝化螺旋菌門的相對豐度分別增加21.30%—32.01%、28.56%—40.64%、50.04%—70.47%、2.22%—13.59%,其中綠彎菌門及厚壁菌門的相對豐度在T3中與CK差異顯著(P<0.05)。從細(xì)菌屬水平來看,根據(jù)物種注釋和豐富度信息,選取相對豐度排名前30的細(xì)菌屬進(jìn)行分析(圖5)。未施用微生物菌劑的土壤(CK)中固氮弧菌屬(Azoarcus)、H16、苔蘚菌屬(Bryobacter)、Gaiella的相對豐度較高(>1%)。T1、T2處理的土壤中,RB41、地桿菌屬(Geobacter)、固氮弧菌屬(Azoarcus)、H16、Gaiella、unidentified-Rhodospirillaceae、類固醇桿菌屬(Steroidobacter)的相對豐度較高(>1%),T3處理的土壤中,RB41、H16、Gaiella、unidentified-Rhodospirillaceae、類固醇桿菌屬(Steroidobacter)、酸酐菌屬(Acidibacter)的相對豐度較高(>1%)。另外,施用球毛殼ND35微生物菌劑可顯著增加土壤中某些功能菌株和有益菌株的相對豐度。例如,施用微生物菌劑后,土壤中鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)的相對豐度提高了21.88%—103.56%(P<0.05);芽孢桿菌屬(Bacillus)的相對豐度在T1、T2、T3處理中相比CK分別顯著提高65.38%、66.28%、65.97%(P<0.05)。施用球毛殼ND35菌劑后,土壤中酸桿菌屬(Acidibacter)相對豐度提高了12.76%—38.06%。由此可見,施用球毛殼ND35微生物菌劑,可顯著引起土壤中細(xì)菌屬水平群落組成的變化。

2.3.4 土壤細(xì)菌群落特征與土壤因子的相關(guān)性土壤微生物群落不僅受生物因素的影響,也會受到土壤中環(huán)境因子的影響。為探討它們之間的關(guān)系,本研究選取不同處理下土壤的化學(xué)性質(zhì)及酶活性作為環(huán)境因子,以優(yōu)勢細(xì)菌群落的相對豐度及其多樣性指標(biāo)作為物種數(shù)據(jù),進(jìn)行RDA分析(圖6)。從圖中可以看出,優(yōu)勢細(xì)菌群落的相對豐度主要與土壤中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)含量高度相關(guān),其中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)含量對土壤中放線菌門、δ-變形菌綱、α-變形菌綱的分布具有正反饋效應(yīng),對β-變形菌綱、γ-變形菌綱、酸酐菌門、變形菌門的分布具有負(fù)反饋效應(yīng)。土壤細(xì)菌群落的多樣性和豐富度主要受土壤中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)含量的影響,硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)含量的積累會提高土壤細(xì)菌群落的多樣性。土壤酶主要來自植物根系分泌物、動植物殘骸及微生物的代謝產(chǎn)物,因此土壤微生物群落的變化勢必會對土壤酶活性產(chǎn)生影響。研究結(jié)果顯示,土壤中α-變形菌綱、δ-變形菌綱及放線菌門的相對豐度對土壤酶活性呈正相關(guān),其中α-變形菌綱的相對豐度與脲酶、磷酸酶活性高度正相關(guān),δ-變形菌綱的分布與蔗糖酶活性高度正相關(guān);而土壤中酸酐菌門、β-變形菌綱、γ-變形菌綱、變形菌門的相對豐度與土壤酶活性呈負(fù)相關(guān),其中過氧化氫酶活性與土壤中酸酐菌門、β-變形菌綱的分布高度負(fù)相關(guān)。綜合分析可得,土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)是影響土壤優(yōu)勢細(xì)菌群落組成及多樣性的主要環(huán)境因子,土壤中α-變形菌綱、δ-變形菌綱、酸酐菌門、β-變形菌綱的分布能夠顯著影響土壤的酶活性。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2990916