会仙岩溶湿地、稻田与旱地土壤细菌群落结构特征比较

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为了探究土地利用变化对湿地系统土壤细菌的影响,以会仙天然湿地、稻田和旱地这3种土地利用方式的耕层土壤(0~20cm)作为研究对象,利用高通量测序技术对土壤细菌群落的α多样性、物种组成和丰度进行分析,并结合土壤理化性质探讨影响细菌群落结构的环境因素。结果表明,会仙湿地系统土壤中存在的细菌隶属于49个门和145个纲。其中,稻田土壤细菌的Shannon指数显著较高;天然湿地土壤细菌的Simpson指数显著较低。在会仙湿地系统土壤的优势菌门(operational taxonomic units,OTUs>1%)中,天然湿地的优势菌门为变形菌门(52.15%)、放线菌门(15.16%)和酸杆菌门(8.80%);稻田的优势菌门为变形菌门(45.79%)、酸杆菌门(17.20%)和绿弯菌门(11.75%);旱地的优势菌门为变形菌门(51.42%)、酸杆菌门(15.51%)和绿弯菌门(7.43%)。在优势菌纲(OTUs>1%)中,天然湿地的优势菌纲为α-变形菌纲(17.98%)、β-变形菌纲(13.72%)和放线菌纲(13.13%);稻田的优势菌纲为酸杆菌纲(14.35%)、β-变形菌纲(13.37%)和δ-变形菌纲(12.02%);旱地的优势菌纲为α-变形菌纲(19.44%)、β-变形菌纲(13.30%)和酸杆菌纲(13.03%)。在优势的OTUs中(>0.3%),天然湿地的优势菌属是Sphingomonas(OTU2、28和59)、Mcromnospora(OTU5、24和50487)、Nocardioies(OTU11)、Gemmatimonas(OTU1)和Stenotrophomonas(OTU12);稻田的优势菌属是Lysobacter(OTU4和115)和Aquabacterium(OTU33);旱地的优势菌属是Sphingomonas(OTU85、157和2916)、Rhodanobacter(OTU19和52)和Phenlobacterium(OTU60)。聚类热图分析显示,3种土地利用下的土壤细菌群落结构差异极其显著。冗余分析结果显示,土壤细菌分布差异主要与pH、土壤总有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、交换性镁、交换性钙、可溶性有机碳(DOC)和速效磷(AP)等生态因子显著相关(P<0.05)。以上研究结果表明,土地利用方式变化能显著改变会仙湿地土壤的细菌群落结构。
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