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黄土高原丘陵沟壑区水土流失严重,紫花苜蓿(Medicago sativa)作为优良豆科牧草,在区域生态环境建设和产业结构调整中发挥着重要作用。但是,苜蓿持续种植多年后产量下降,草地严重退化。本研究依托布设在陇中半干旱雨养区的长期田间定位试验,以不同种植年限紫花苜蓿地(7 a,14 a,16 a)土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术探究3个种植年限土壤细菌和真菌群落分布格局和演替特征,借助冗余分析量化分析了土壤微生物群落结构和多样性与土壤理化性质的关系,旨在揭示苜蓿种植年限影响土壤微生物群落分布和演替机制,为半干旱黄绵土区苜蓿草地的合理利用提供指导意义。本研究主要结论如下:(1)黄土高原半干旱区紫花苜蓿土壤共有细菌36门90纲192目375科716属,真菌6门23纲71目148科291属,细菌和真菌群落分布格局和演替特征受苜蓿种植时间的影响。(2)黄土高原半干旱区长期种植紫花苜蓿显著影响黄绵土真菌群落多样性,但对土壤细菌群落丰富度和多样性无显著影响。(3)黄土高原半干旱区种植紫花苜蓿土壤优势细菌门分别为放线菌门(Actinobacteria,30.18%-34.73%)、变形菌门(Proteobacteria,15.59%-21.33%)、酸杆菌门(Acidobacteria,11.43%-13.41%)、绿弯菌门(Chloroflexi,10.84%-11.88%),耕层0-30 cm放线菌门相对丰度随种植时间延长先减小后增加,变形菌门、绿弯菌门相对丰度随种植年限增加先增加后降低,均表现为14 a相对丰度最高,含量为21.33%和11.68%;酸杆菌门相对丰度则表现为随苜蓿种植时间的延长而增加,16 a最高(13.41%)。已分类优势细菌属分别为Gaiella属(2.56%-4.99%)、硝化螺菌属(Nitrospira,1.55%-3.14%)、芽孢杆菌属(Bacillus,1.01%-2.76%)、假节杆菌属(Pseudarthrobacter,0.49%-2.65%)、链霉菌属(Streptomyces,1.11%-1.82%)。随苜蓿种植年限延长,Gaiella属、硝化螺菌属和类芽孢菌属(Paenibacillus)相对丰度降低,假节杆菌属、链霉菌属、芽球菌属(Blastococcus)和类诺卡氏菌属(Nocardioides)相对丰度增加,Solirubrobacter属相对丰度14 a显著高于7 a(37.42%)。(4)种植紫花苜蓿土壤真菌优势门菌群分别为子囊菌门(Ascomycota,69.15%-91.45%)、接合菌门(Zygomycota,5.23%-23.38%)、担子菌门(Basidiomycota,1.92%-5.48%)。耕层0-30 cm土壤子囊菌门相对丰度随种植年限延长先降低后升高,接合菌门和担子菌门相对丰度随种植年限延长先升高后降低。已分类优势菌属分别为刺孢属(Phaeomycocentrospora,10.49%-29.54%)、白僵菌属(Beauveria,10.10%-13.02%)、被孢霉属(Mortierella,5.21%-13.19%),7 a刺孢属相对丰度显著高于16 a和14 a,14a被孢霉属相对丰度显著高于16 a和7 a,白僵菌属相对丰度未达到差异显著水平。(5)冗余分析表明,土壤有机碳(P=0.003)和蔗糖酶(P=0.003)是影响黄土高原半干旱区苜蓿土壤细菌群落结构的主要因素,而苜蓿土壤真菌群落结构受到环境因子和生物因子多种因素的共同影响。