摘要
为了探明离子型稀土矿区不同土地利用类型土壤细菌多样性及群落结构差异,该研究选择了龙南足洞矿区周边水稻田、蔬菜地、果园、玉米地、草地、林地、裸地(对照组)7种土地利用类型,测量土壤理化性质和重金属含量,利用16S r RNA Illumina高通量测序技术和分子生态网络方法,分析不同生境细菌群落组成和物种互作关系。结果表明,草地、林地、裸地有效磷含量低,土壤Cd、Pb、As、Mn、Zn等重金属含量超过背景值,内梅罗综合污染指数排序为草地>林地>果园>水稻田>裸地>蔬菜地>玉米地。Chao1指数排序为玉米地>蔬菜地>水稻田>果园>草地>林地>裸地;相较裸地,耕地、植被类土壤变形菌门(Proteobacteria)丰度大幅下降,而酸酐菌门(Acidobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度升高;劳尔氏菌属(Ralstonia)丰度显著下降,产黄杆菌属(Rhodanobacter)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和Kaistobacter等细菌丰度显著上升。耕地土壤中硫杆菌属(Thiobacillus)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、披毛菌属(Gallionella)相较植被土壤丰度更高,其中草地和蔬菜地Rhodanobacter丰度分别为1.4%、2.0%,水稻田土壤菌属Thiobacillus、Desulfobulbus丰度分别为1.6%、0.9%。共现网络分析结果显示,植被、耕地种植措施增加了细菌网络规模,减少了网络路径长度。铵态氮、全氮、有机质、pH、Cu、Ni与细菌群落结构变化关联性最大。研究显示,相较裸地对照组,植被和耕地恢复措施均能提升矿区土壤促生和反硝化功能优势细菌多样性,耕地土壤中硫循环优势细菌较植被土壤多样性更高。不同土地利用类型土壤功能细菌的识别对稀土矿区生态修复提供了科学指引。
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