涼水國家自然保護區(qū)不同林型紅松林土壤nosZ型反硝化微生物群落組成和多樣性分析
發(fā)布時間：2022-01-12 20:32
【目的】分析涼水國家級自然保護區(qū)內的3種原始紅松林（云冷杉紅松林、椴樹紅松林和楓樺紅松林）、紅松人工林和紅松天然次生林5種林型的土壤nosZ型反硝化微生物的群落組成和多樣性特征,為全面了解不同林型紅松林土壤的反硝化潛勢和氮循環(huán)過程提供數據支持�！痉椒ā恳赃x取的5種林型紅松林林下土壤為研究對象,以反硝化過程中的關鍵酶——氧化亞氮還原酶的編碼基因nosZ為標記基因,采用高通量測序和生物信息學分析技術進行研究�！窘Y果】從5種林型紅松林15個土壤樣品中一共得到nosZ基因631 878條有效序列,579 871條優(yōu)質序列,長度分布在178～383 bp之間,主要分布在260 bp。5種林型紅松林土壤nosZ型反硝化微生物主要門類為變形菌門和擬桿菌門,核心屬為伯霍爾德桿菌屬、黃桿菌屬、慢生根瘤菌屬、假單胞菌屬、Dechloromonas屬、芽單胞菌屬、無色桿菌屬和中華根瘤菌屬。nosZ型反硝化微生物α多樣性分析顯示:除楓樺紅松林的Shannon和Simpson指數顯著高于紅松天然次生林外,5種林型紅松林之間土壤nosZ型反硝化菌群的4種α多樣性指數（Shannon、Chao1、ACE和Simps...
【文章來源】：林業(yè)科學. 2019,55(08)北大核心EICSCD
【文章頁數】：12 頁
【部分圖文】：
各樣本nosZ可變區(qū)擴增結果Fig．1TheamplificationresultsofnosZvariablerangeineachsample
，去除低質量序列、模糊序列和嵌合體序列后，5種林型紅松林15個土壤樣本一共得到631878條有效序列，579871條優(yōu)質序列。在97%的相似水平下，對序列進行OTU劃分，一共獲得2659個OTUs。并對OTU的代表序列，經比對鑒定得到2界(古菌和細菌)6門9綱18目26科43屬82種土壤nosZ型反硝化菌群信息。樣品稀釋曲線(Ｒarefactioncurve)見圖2，15個土壤樣品稀釋曲線基本趨于平緩，測序深度基本能反映5種林型土壤nosZ型反硝化菌群信息。圖215個樣本的稀釋度曲線Fig．2Ｒarefactioncurvesof15samples011
林業(yè)科學55卷(Sterolibacterium)、Magnetospira、固氮螺菌屬(Azospirillum)、葉桿菌屬(Pleomorphomonas)和Alicycliphilus。圖4各樣本屬水平上的主要nosZ型反硝化微生物類群比較Fig．4ComparisonofthemajornosZ-typedenitrifyingmicroorganismineachsampleongenuslevel2.65種林型紅松林土壤nosZ型反硝化微生物比較分析通過韋恩(Venn)圖分析5種紅松林土壤nosZ型反硝化微生物群落共有和特有的OTU情況，由圖5可知，在97%的相似水平上5種林型樣地nosZ型反硝化微生物共有的OTU數為251個，約占OTU總數的44%，楓樺紅松林特有的OTU最多(370個)，紅松天然次生林特有的OTU最少(174個)。同時采用ANOSIM分析5種林型之間nosZ型反硝化微生物的差異，結果表明:5種林型土壤nosZ型反硝化菌群OTU組成顯著差異(Ｒ=0.387，P=0.006)。采用Metastats方法對nosZ型反硝化微生物在門和屬水平上各個分類單元進行兩兩比較檢驗，進一步確定5種紅松林中豐度顯著性差異的nosZ型反硝化微生物。門或屬水平組間差異顯著(P＜0.05)的前20個分類單元的豐度分布見圖6。5種林型中兩兩林型之間具有顯著性差異的分類單元見表4。優(yōu)勢菌變形菌門在5種林型中兩兩比較差異顯著(云冷杉紅松林和椴樹紅松林除外)(P＜0.05)，在門水平上，云冷杉紅松林和椴樹紅松林土壤中沒有顯著性差異的分類單元。在屬水平上，紅松人工林和紅松天然次生林之間顯著性差異的菌屬最多(8個):慢生根瘤菌屬、無色桿菌屬、芽單胞菌門屬、Ｒalstonia、紅假單胞菌屬、中華根瘤菌屬、Olig
【參考文獻】：
期刊論文
[1]原始紅松林退化演替后土壤微生物功能多樣性的變化[J]. 孫雪,隋心,韓冬雪,劉巖,馮富娟. 環(huán)境科學研究. 2017(06)
[2]牛場肥水灌溉對土壤反硝化細菌nosZ基因組成結構和多樣性研究[J]. 王婷,劉麗麗,高文萱. 天津農業(yè)科學. 2016(03)
[3]土壤反硝化的分子生態(tài)學研究進展及其影響因素[J]. 王海濤,鄭天凌,楊小茹. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2013(10)
[4]土壤微生物群落表征中磷脂脂肪酸（PLFA）方法研究進展[J]. 張瑞娟,李華,林勤保,張強,郜春花. 山西農業(yè)科學. 2011(09)
[5]森林土壤氮素的轉化與循環(huán)[J]. 陳伏生,曾德慧,何興元. 生態(tài)學雜志. 2004(05)
[6]中國農田的溫室氣體排放[J]. 李長生,肖向明,S.Frolking,B.MooreⅢ,W.Salas,邱建軍,張宇,莊亞輝,王效科,戴昭華,劉紀遠,秦小光,廖柏寒,R.Sass. 第四紀研究. 2003(05)
本文編號：3585416
【文章來源】：林業(yè)科學. 2019,55(08)北大核心EICSCD
【文章頁數】：12 頁
【部分圖文】：
各樣本nosZ可變區(qū)擴增結果Fig．1TheamplificationresultsofnosZvariablerangeineachsample
，去除低質量序列、模糊序列和嵌合體序列后，5種林型紅松林15個土壤樣本一共得到631878條有效序列，579871條優(yōu)質序列。在97%的相似水平下，對序列進行OTU劃分，一共獲得2659個OTUs。并對OTU的代表序列，經比對鑒定得到2界(古菌和細菌)6門9綱18目26科43屬82種土壤nosZ型反硝化菌群信息。樣品稀釋曲線(Ｒarefactioncurve)見圖2，15個土壤樣品稀釋曲線基本趨于平緩，測序深度基本能反映5種林型土壤nosZ型反硝化菌群信息。圖215個樣本的稀釋度曲線Fig．2Ｒarefactioncurvesof15samples011
林業(yè)科學55卷(Sterolibacterium)、Magnetospira、固氮螺菌屬(Azospirillum)、葉桿菌屬(Pleomorphomonas)和Alicycliphilus。圖4各樣本屬水平上的主要nosZ型反硝化微生物類群比較Fig．4ComparisonofthemajornosZ-typedenitrifyingmicroorganismineachsampleongenuslevel2.65種林型紅松林土壤nosZ型反硝化微生物比較分析通過韋恩(Venn)圖分析5種紅松林土壤nosZ型反硝化微生物群落共有和特有的OTU情況，由圖5可知，在97%的相似水平上5種林型樣地nosZ型反硝化微生物共有的OTU數為251個，約占OTU總數的44%，楓樺紅松林特有的OTU最多(370個)，紅松天然次生林特有的OTU最少(174個)。同時采用ANOSIM分析5種林型之間nosZ型反硝化微生物的差異，結果表明:5種林型土壤nosZ型反硝化菌群OTU組成顯著差異(Ｒ=0.387，P=0.006)。采用Metastats方法對nosZ型反硝化微生物在門和屬水平上各個分類單元進行兩兩比較檢驗，進一步確定5種紅松林中豐度顯著性差異的nosZ型反硝化微生物。門或屬水平組間差異顯著(P＜0.05)的前20個分類單元的豐度分布見圖6。5種林型中兩兩林型之間具有顯著性差異的分類單元見表4。優(yōu)勢菌變形菌門在5種林型中兩兩比較差異顯著(云冷杉紅松林和椴樹紅松林除外)(P＜0.05)，在門水平上，云冷杉紅松林和椴樹紅松林土壤中沒有顯著性差異的分類單元。在屬水平上，紅松人工林和紅松天然次生林之間顯著性差異的菌屬最多(8個):慢生根瘤菌屬、無色桿菌屬、芽單胞菌門屬、Ｒalstonia、紅假單胞菌屬、中華根瘤菌屬、Olig
【參考文獻】：
期刊論文
[1]原始紅松林退化演替后土壤微生物功能多樣性的變化[J]. 孫雪,隋心,韓冬雪,劉巖,馮富娟. 環(huán)境科學研究. 2017(06)
[2]牛場肥水灌溉對土壤反硝化細菌nosZ基因組成結構和多樣性研究[J]. 王婷,劉麗麗,高文萱. 天津農業(yè)科學. 2016(03)
[3]土壤反硝化的分子生態(tài)學研究進展及其影響因素[J]. 王海濤,鄭天凌,楊小茹. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2013(10)
[4]土壤微生物群落表征中磷脂脂肪酸（PLFA）方法研究進展[J]. 張瑞娟,李華,林勤保,張強,郜春花. 山西農業(yè)科學. 2011(09)
[5]森林土壤氮素的轉化與循環(huán)[J]. 陳伏生,曾德慧,何興元. 生態(tài)學雜志. 2004(05)
[6]中國農田的溫室氣體排放[J]. 李長生,肖向明,S.Frolking,B.MooreⅢ,W.Salas,邱建軍,張宇,莊亞輝,王效科,戴昭華,劉紀遠,秦小光,廖柏寒,R.Sass. 第四紀研究. 2003(05)
本文編號：3585416
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/zrdllw/3585416.html
