基于Biolog-ECO对三峡水库消落区优势植物根际微生物功能多样性的研究

作者：张乐满; 兰波; 许文锋; 段晨辉; 张丽红; 刘英杰; 刘正学^*; 王禄山^*

来源：微生物学杂志, 2022, 42(04): 29-40.

• Biolog-ECO
• 消落区
• 根际微生物
• 功能多样性
• 土壤养分
• 碳源利用

为探究三峡水库消落区优势植物根际微生物群落的功能多样性，采集消落区典型优势植物苍耳(Xanthium sibiricum)、狗牙根(Cynodon dactylon)、牛鞭草(Hemarthria altissima)三种植物的根际土壤以及裸地土壤作为对照土壤，测定其理化性质并置于Biolog-ECO培养板培养土壤微生物，分析其碳源动力学、微生物多样性、微生物群落功能多样性。结果表明，四种土壤有机质含量介于13～27 g/kg;速效氮小于60 mg/kg;速效钾小于50 mg/kg;速效磷介于5～20 mg/kg;全氮小于0.75 g/kg;全钾小于2.5 g/kg;全磷小于0.4 g/kg。根际微生物群落对总体碳源利用能力为苍耳>对照>狗牙根≈牛鞭草。微生物群落对氨基酸、羧酸类碳源的利用活性无显著性差异(P>0.05),但对碳水化合物、多聚物类、酚酸类以及胺类碳源的利用存在显著差异(P<0.05)。主成分分析的成分1显示5种碳水化合物、3种多聚物、1种羧酸与成分1有较高正相关性，这些碳源均为糖的衍生物或含苯环的芳香族化合物，代表了微生物群落对碳源利用的差异程度。基于微生物群落功能与环境因子的冗余分析，对微生物碳源利用影响显著的环境因子为pH、速效钾、速效氮和有机质(P<0.01)。几种优势植物的根际微生物群落功能与土壤养分的相关性强于对照组。消落区土壤养分处于中等至匮乏水平，可通过调控土壤养分(有机质、全磷、全氮等)或者碳水化合物、多聚物类、酚酸类及胺类碳源影响植物根际微生物，进而对消落区退化生态系统的植被修复提供参考。

• 单位
  山东大学; 环境与化学工程学院; 重庆三峡学院; 微生物技术国家重点实验室