塔里木河下游胡杨根际微生物群落结构与土壤理化性质的相关性分析

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胡杨(Populus euphratica Oliv.)是塔里木河下游河岸林的主要建群种,为此区域提供着包括资源供给、气候调节、水土保持等多种生态服务功能。然而,近年来塔里木河下游区域胡杨种群结构却始终呈现倒金字塔形的衰退态势,生存状况堪忧。根际区域是植物根系与土壤能量、养分交换的场所,该区域活跃着与植物生长发育密切相关的根际微生物菌群,研究植物根际微生物群落结构对提高植物抗逆性、抗病性均有重要意义。本研究选取塔里木河下游不同生长阶段(幼龄期、中壮期、过熟期、衰亡期)胡杨为研究对象,在测定其根际土壤理化性质的基础上,通过高通量测序技术和生物信息分析方法,全面分析不同生长时期胡杨的根际微生物群落结构、多样性及其与土壤理化性质的相关关系,探讨影响微生物类群的关键因素,主要研究结果如下:(1)土壤样品细菌测序结果共获得7287个操作分类单元(OTUs),经过对比鉴定共得到73门、165纲、339目、454科、651属和205种;土壤样品真菌测序结果共获得960个OTUs,经过对比鉴定共得到10门、36纲、77目、165科、275属和353种。(2)根际细菌测序与分析结果表明:变形菌门(Proteobacteria)、unidentified_Bacteria、盐杆菌门(Halobacterota)为主要优势细菌门,海杆菌属(Marinobacter)、嗜盐单胞菌属(Halomonas)、Woeseia为主要优势细菌属;根际细菌群落丰富度和多样性随生长时期表现为先增加后降低的趋势,不同生长时期间无显著差异。(3)根际真菌测序与分析结果表明:子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)为主要优势真菌门,地孔菌属(Geopora)、软韧革菌属(Chondrostereum)、unidentified_Sordariales_sp为主要优势真菌属;根际真菌群落丰富度和多样性在不同生长时期间无显著差异,中壮期与过熟期、衰亡期胡杨在根际真菌群落组成上差异显著(P<0.05)。(4)根际土壤理化性质测定结果表明:随着胡杨生长时期的推移,部分土壤理化随之发生显著改变,土壤环境逐渐变为强碱性,速效磷、速效钾与总含盐量均在衰亡期胡杨根际土壤中达到最大值。(5)土壤含水量、全钾、总盐、pH是显著影响胡杨根际土壤细菌群落组成的环境因子(P<0.05)。其中,p H是驱动胡杨根际细菌群落变化的主要因子(r~2=0.678,P=0.001)。(6)土壤总盐、总磷是显著影响胡杨根际真菌群落组成的环境因子(P<0.05)。其中,总盐是驱动胡杨根际真菌群落变化的主要因子(r~2=0.679,P=0.001)。
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