水保措施对柑橘果园土壤细菌群落结构的影响

作者：吴波波; 王鹏^*; 肖胜生; 余小芳; 舒旺; 张华; 丁明军

来源：环境科学研究, 2021, 34(02): 419-430.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.01.02

• 水保措施
• 高通量测序
• 土壤细菌
• 群落结构
• 多样性

为探索水保措施对柑橘果园土壤细菌群落结构的影响,以江西省德安县柑橘果园为研究对象,选取4种水保措施〔狗牙根条带覆盖(TD)、狗牙根全园覆盖(QY)、经济作物萝卜-大豆轮作条带覆盖(LZ)和净耕果园(JG)〕,基于高通量测序技术确定了柑橘果园土壤不同土层〔表层(0～10 cm)、中层(10～20 cm)、底层(20～40 cm)〕的细菌群落结构,并采用PLS-DA分析和冗余分析(RDA)等统计方法研究了不同水保措施条件下柑橘果园细菌群落结构特征及差异.结果表明:①与JG相比,TD、QY和LZ各层土壤中的全氮(TN)、土壤有机碳(SOC)和土壤有机质(SOM)含量均有提高,尤其是QY提高明显,其3层土壤中的平均TN、SOC和SOM含量分别提高了近50%、40. 33%和40. 26%.②与JG相比,QY表层土壤的细菌丰度显著增加了近1. 51倍,且不同水保措施下QY表层和TD中底层土壤的Shannon-Wiener指数分别最高.③柑橘果园土壤中主要细菌门有Chloroflexi(28. 39%～45. 32%)、Acidobacteria(13. 20%～23. 31%)、Proteobacteria(14. 65%～22. 95%)和Actinobacteria(7. 20%～11. 26%).与TD、QY和LZ相比,JG土壤中Chloroflexi的相对丰度较高,Acidobacteria和Proteobacteria的相对丰度较低.除Chloroflexi相对丰度增加外,不同水保措施下Proteobacteria和Actinobacteria的相对丰度均沿剖面深度呈减少趋势;不同水保措施下Acidobacteria的相对丰度亦沿剖面深度呈减少趋势,但TD除外.④不同水保措施下土壤细菌群落差异显著,TN、SOC和SOM(尤其是TN)是主要影响因素.⑤网络分析表明,Proteobacteria是4种水保措施下土壤细菌交互作用的核心细菌; QY土壤细菌群落交互作用网络的稳定性优于TD、LZ和JG.研究显示,水保措施可以通过改变土壤理化环境来影响细菌群落结构,TD、QY和LZ均提高了土壤中的TN、SOC和SOM含量,增加了土壤细菌多样性,其中以QY的提高最为显著,且土壤细菌群落交互作用的稳定性最好.

• 单位
  鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室; 江西师范大学; 江西省水土保持科学研究院