为揭示多年种植苜蓿后轮作不同作物对黄绵土细菌群落的影响,本研究通过布设在黄土高原雨养农业区的长期定位试验,采用16SrRNA基因高通量测序技术和PICRUSt方法探究苜蓿(LC)、苜蓿-休闲-小麦(LFW)、苜蓿-休闲-玉米(LFC)、苜蓿-马铃薯(LP)与苜蓿-谷子(LM)对土壤细菌群落结构和多样性的影响,并利用PICRUSt法预测了其生态功能.结果表明:半干旱区黄绵土细菌优势门为放线菌门(20.3％～32.0％)、变形菌门(19.2％～23.0％)、酸杆菌门(12.4％～14.2％)和绿弯菌门(11.0％～12.7％),其中苜蓿翻耕轮作玉米土壤优势细菌属为芽孢杆菌属(1.9％),其余处理土壤细菌优势属均为假节杆菌属(2.5％).多年生苜蓿翻耕轮作不同粮食作物后显著降低了放线菌门相对丰度,但显著提高了绿弯菌门和厚壁菌门的相对丰度.冗余分析表明,影响苜蓿及轮作作物土壤细菌群落结构的主要环境因子是硝态氮、铵态氮和全氮.PICRUSt功能预测结果表明,新陈代谢(78.6％～79.1％)为黄绵土细菌群落的主要功能,苜蓿翻耕轮作作物显著降低了土壤细菌碳水化合物代谢功能基因丰度,但明显提高了土壤细菌辅助因子和维生素代谢、神经退行性疾病、免疫系统等功能基因丰度.综上,多年生苜蓿翻耕轮作一年生作物改变了土壤细菌群落结构和生态功能,该结果可为黄绵土细菌群落演替特征的探索和苜蓿适宜后茬作物的确定提供理论参考.

紫花苜蓿;轮作;高通量测序;群落结构;功能预测

王晓菲;罗珠珠;张仁陟;牛伊宁;李玲玲;田建霞;孙鹏洲;刘家鹤

甘肃农业大学资源与环境学院,兰州730070;甘肃省干旱生境作物学重点实验室,兰州730070

应用生态学报

[1]王晓菲;罗珠珠;张仁陟;牛伊宁;李玲玲;田建霞;孙鹏洲;刘家鹤-.黄土高原苜蓿-粮食作物轮作下土壤细菌群落特征和生态功能预测)[J].应用生态学报,2022(04):1109-1117

黄土高原,粮食作物,作物轮作,下土,细菌群落特征,生态功能,功能预测,后轮,黄绵土,布设,雨养农业区,长期定位试验,16SrRNA,高通量测序技术,PICRUSt,方法探究,LC,小麦,LFW,LFC,马铃薯,LP,谷子,LM,土壤细菌群落结构,半干旱区,放线菌,变形菌门,酸杆菌,翻耕,芽孢杆菌属,余处,优势属,节杆菌属,多年生,相对丰度,和厚壁,厚壁菌门,冗余分析,作物土壤,环境因子,硝态氮,铵态氮,全氮,新陈代谢,主要功能,碳水化合物代谢,代谢功能,功能基因丰度,辅助因子,神经退行性疾病,免疫系统,一年生作物,群落演替,演替特征,后茬作物,紫花苜蓿

0.30136