农田土壤中真菌群落在时间序列对铬胁迫的响应机制

作者：白雪; 赵鑫宇; 景秀清; 赵晓东; 燕平梅; 赵鹏宇^*

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2022, 30(01): 105-115.

• 铬胁迫
• 时间序列
• 土壤真菌群落
• 群落组成与结构
• 群落构建

为探究农田土壤中真菌群落在时间序列对铬胁迫的响应机制及演变特征,本研究以种植‘晋谷21号’谷子的土壤(偏碱性的褐土)为试验材料,并在铬处理(1 mmol·L-1 Cr6+)前(CK)及处理后6 h (Cr6 h)与6 d (Cr6 d)分别取样,通过高通量测序及数据统计分析,探究农田土壤中真菌群落在铬胁迫时间序列上的响应机制、群落构建驱动机制及功能预测分析。结果表明,铬胁迫时间序列上,农田土壤中真菌群落的组成结构差异显著,α多样性中的Shannon指数在Cr6 d阶段显著下降(CK为4.17、 Cr6 h为3.81, Cr6 d为3.23);土壤中真菌群落的构建主要由随机过程主导(beta NTI:-0.16,-0.71,-0.23);且随铬胁迫时间增长,群落分布更加广泛(迁移率m:CK为0.066、Cr6 h为0.132、Cr6 d为0.163),即迁移率增大,种间关系以共生为主,赤霉菌属、镰刀菌属、金孢子菌属等是共生网络中的关键菌种;功能预测分析表明铬胁迫时间序列上土壤中真菌群落以病原、腐生营养型为主,高丰度的镰刀菌属等表明土壤中可能存在病原菌污染。研究结果表明在铬胁迫时间序列上,土壤中真菌群落组分及组成结构变化显著,群落构建由随机过程主导且群落所受扩散限制减小,共生网络的种间关系复杂化。本研究通过铬胁迫处理农田土壤,模拟土壤微生物群落对胁迫的应激与反应过程,对重金属污染土壤的治理修复及推动可持续农业发展具有重要意义。

• 单位
  太原师范学院; 山西农业大学