【摘 要】
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土地整治措施会破坏原土地土壤结构和生态系统,从而导致土壤质量降低。土壤微生物作为敏感的生态学指标,能够迅速对周围环境的变化做出反应。目前,相关研究多集中于土地整治对项目区生态环境的影响,而未或甚少涉及土地整治后植物种植对土壤微生物群落形成的影响特征及机制的分析。本研究以玉米、大豆和苹果树为研究对象,设置了五种种植方式,研究坡改梯后植物种植对土壤理化性质和微生物群落的影响特征,并采用冗余分析方法分析
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土地整治措施会破坏原土地土壤结构和生态系统,从而导致土壤质量降低。土壤微生物作为敏感的生态学指标,能够迅速对周围环境的变化做出反应。目前,相关研究多集中于土地整治对项目区生态环境的影响,而未或甚少涉及土地整治后植物种植对土壤微生物群落形成的影响特征及机制的分析。本研究以玉米、大豆和苹果树为研究对象,设置了五种种植方式,研究坡改梯后植物种植对土壤理化性质和微生物群落的影响特征,并采用冗余分析方法分析土壤理化因子与微生物优势菌群及多样性之间的关系,进而探讨植物种植对改善坡改梯后土壤微生物群落结构的作用,主要的研究结果如下:(1)植物种植对土壤机械组成影响显著(p<0.05);土壤总碳(TC)、有机碳(OC)含量和p H值较对照出现显著(p<0.05)差异;土壤C/N、速效磷(AP)和可溶性盐(SS)含量较对照总体显著(p<0.05)降低;土壤全氮(TN)、速效氮(AN)和速效钾(AK)含量较对照总体显著(p<0.05)提高。(2)土壤细菌OTU数、ACE指数和Shannon指数较对照显著(p<0.05)降低;土壤真菌OTU数和ACE指数较对照出现显著(p<0.05)差异性,Shannon指数较对照显著(p<0.05)提高。土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)群落OTU数、ACE指数、Simpson指数和Shannon指数较对照总体显著(p<0.05)增加。(3)变形杆菌门(Proteobacteria)是土壤细菌和AOB群落的最优势菌群,真菌群落的最优势菌群为子囊菌门(Ascomycota),AOA群落仅检测出奇古菌门(Thaumarchaeota)一种菌门;种植玉米和苹果树提高了部分优势类群如根瘤菌目(Rhizobiales)和粪壳菌目(Sordariales)的相对丰度,同时也减少了部分优势类群如鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)和肉座菌目(Hypocreales)的相对丰度;土壤微生物群落在属水平的优势菌群出现显著(p<0.05)差异;土壤AOB、AOA群落结构逐渐向单一化转变。(4)土壤TN含量和土壤细菌、AOB和AOA群落多样性均呈显著(p<0.05)正相关关系,土壤AP含量与土壤真菌群落多样性呈较强负相关;土壤AP对细菌优势菌属影响显著(p<0.05),土壤TC是影响真菌和AOA优势菌属的主要因素,土壤N元素含量是影响AOB优势菌属的主要因素。(5)总体来看,坡改梯后植物种类和种植年限对土壤微生物群落结构及多样性影响显著(p<0.05),土地整治后种植大豆是改良土壤理化和微生物特征的理想植物类型。
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