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生物炭与炭基肥对采煤塌陷复垦区土壤硝化和反硝化微生物群落的影响
编辑人员丨2023/8/5
作为一种新型土壤改良剂,生物炭对土壤微生物群落的影响已有报道,但在采煤塌陷复垦区土壤氮循环微生物群落对生物炭添加的响应鲜有报道.以生物炭和炭基肥为添加材料,以淮北地区塌陷复垦土为供试土壤,通过室外盆栽试验,采用荧光定量PCR(qPCR)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究不同生物炭处理的土壤硝化和反硝化微生物的菌群变化.试验共设5个处理:对照(CK)、常规化肥(CF)、炭基肥(BF)、2％生物炭配施化肥(LB)和4％生物炭配施化肥(HB).结果 表明:与CK处理相比,各施肥处理均显著提高了土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)、反硝化细菌nirK和nirS基因丰度.与CF处理相比,生物炭和炭基肥处理显著提高了AOB和nirK基因丰度,增幅分别达到42.9％ ～82.1％和33.5％ ～62.7％.冗余分析表明,土壤有机碳、pH、NH4+-N和速效钾是显著影响AOB群落结构的主要因子,而土壤有机碳、pH和NO3-N含量是影响nirK型反硝化细菌群落结构的关键因子.因此,施用生物炭与炭基肥能改良采煤塌陷复垦区土壤质量,提高硝化和反硝化微生物丰度,并改变AOB和nirK型反硝化细菌群落结构.
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编辑人员丨2023/8/5
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不同季节艾比湖湿地盐角草根际nirS-型与nirK-型反硝化细菌群落组成分析
编辑人员丨2023/8/5
旨在了解艾比湖湿地盐生植物盐角草根际与非根际中不同类型反硝化细菌的分布及其随季节变化情况,为温带干旱地区荒漠盐化生态系统的代表—艾比湖湿地在生态植被恢复过程中,由微生物推动的土壤氮素循环过程提供数据支撑.采集了艾比湖湿地夏、秋、春三个季节的盐角草根际和非根际土壤样本,通过高通量测序技术,比较分析了 nirS-型和rurK-型两种类型的反硝化细菌的多样性和群落结构特点;利用RDA(redundancy analysis)探究了土壤理化因素对反硝化细菌多样性及群落结构的影响.艾比湖湿地盐角草根际与非根际中,nirS-型和nirK-型反硝化细菌多样性最高的为秋季根际土壤样本;各土壤样本中的反硝化细菌多样性均呈现根际＞非根际.盐角草各土壤样本中的nirS-型反硝化细菌在门分类水平上隶属于变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),而 nirK-型反硝化细菌在门水平上分类仅包括了Proteobacteria 和 Firmicutes.Proteobacteria 在各土壤样本中的占比均较高;其中 Gamma-Proteobacteria 的盐单胞菌属(Halomonas)和假单胞菌属(Pseudomonas)是各土壤样本所共有的nirS-型反硝化菌的优势菌属,但它们在每个土壤样本中的相对丰度各有差异.Alpha-Proteobacteria的根瘤菌属(Rhizobium)是盐角草各土壤样本中较为广泛存在的nirK-型反硝化细菌.艾比湖湿地盐角草各土壤样本中的反硝化细菌群落结构存在着一定的差异.RDA结果显示含水量、有机质、全氮和铵态氮等对各土壤样本中的nirS-型反硝化细菌的多样性影响较大,含水量、有机质、全氮、碱解氮等是nirK-型反硝化细菌多样性的主要影响因素.土壤电导率、全磷、全钾、全氮和碱解氮协同影响nirS-型反硝化细菌的群落结构,有机质、速效钾、速效磷、pH和硝态氮是nirK-型反硝化细菌群落结构组成的主要影响因素.艾比湖湿地反硝化细菌呈现季节性变化,nirS-型和nirK-型反硝化细菌以不同的主要菌属,共同推进湿地反硝化作用.而对于湿地生态系统的保护,则需要进行长期而广泛的土壤状态评估和土壤反硝化微生物菌群的动态监测.
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编辑人员丨2023/8/5
