中國北方沙地錦雞兒屬植物根際土硝化菌群的研究.pdf

1、硝化作用是土壤生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，聯(lián)系土壤礦化、反硝化以及厭氧氨氧化過程。研究表明，土壤pH、溫度、水分、NH4+以及有機質(zhì)含量等土壤理化因子是影響土壤硝化作用及菌群結(jié)構(gòu)的重要因素。中國北方沙地是典型的缺水、寡營養(yǎng)的荒漠化環(huán)境，目前，硝化菌群在該生境中的分布、多樣性及其對硝化活性尚不明確，此外，沙地中典型的固沙植物錦雞兒屬植物根際土硝化菌群的研究相對有限。因此，探究中國北方沙地環(huán)境錦雞兒屬植物根際土硝化菌群的豐度、多樣性和功能及其

2、與環(huán)境因子的關(guān)系，對于豐富硝化菌群在全球的分布多樣性及沙生生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)及恢復(fù)提供參考。
　　本研究以中國北方沙地環(huán)境三個氣候帶（半濕潤區(qū)、半干旱區(qū)、干旱區(qū)）五個位點（章古臺、奈曼、榆林、鹽池、民勤）錦雞兒屬植物不同深度根際土和非根際土為研究對象，采用定量PCR、Hi-seq高通量測序以及氨氧化古菌的富集等方法對沙地錦雞兒屬植物根際土氨氧化菌群進(jìn)行分析，探討氨氧化古菌（ammonia-oxidizing archaea,AOA）、

3、氨氧化細(xì)菌（ammonia-oxidizing bacteria,AOB）和真菌的相對豐度和群落多樣性，并結(jié)合硝化速率潛勢與AOA、AOB和真菌豐度的相互關(guān)系，研究AOA、AOB和真菌對錦雞兒屬植物根際土硝化作用的相對貢獻(xiàn)，得到以下主要結(jié)果：
　　1、中國北方沙地錦雞兒屬植物根際土與非根際土中AOA的相對豐度在2.64×105-4.02×107copies·dwg-1之間，AOB的基因豐度在2.07×106-1.78×107cop

4、ies·dwg-1之間。在章古臺、奈曼和榆林三個位點中，AOA豐度高于AOB豐度；民勤位點，AOB豐度高于AOA豐度；鹽池位點，AOB和AOA的豐度沒有明顯的趨勢；AOA、AOB的豐度與土壤的pH呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與全氮、NH4+、有機質(zhì)之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。這表明中國北方沙地環(huán)境中AOA和AOB的相對豐度受到pH、全氮、NH4+、有機質(zhì)影響。
　　2、五個采樣位點表層土（2-10cm）的硝化速率潛勢最高，隨著深度的增加，其硝

5、化活性逐漸降低；同一位點同一深度，錦雞兒屬植物根際土中總硝化速率潛勢高于非根際土中總硝化速率潛勢。硝化速率潛勢與全氮、NH4+、有機質(zhì)以及硝化菌群豐度之間呈明顯負(fù)相關(guān)性，而與pH、NO3-、脲酶活性呈顯著正相關(guān)性，這表明土壤硝化活性主要是由pH、全氮、NH4+、有機質(zhì)、脲酶活性影響的。
　　3、在章古臺位點，真菌的硝化速率潛勢所占比例最高，AOA的硝化速率潛勢次之，AOB的硝化速率潛勢最低；而其余四個位點，AOA的硝化速率潛勢所占

6、比例最高，AOB和Fungi的硝化速率潛勢無明顯趨勢。
　　4、五個位點的氨氧化古菌主要屬于奇古菌門的GroupI.1b和GroupI.1c，氨氧化細(xì)菌主要屬于變形菌門的Nitrosospira和Nitrosomonas，真菌則主要屬于Streptophyta和Ascomycota。與環(huán)境因子的相關(guān)性分析表明，AOA主要與SWC存在顯著相關(guān)性，AOB主要與SWC和NH4+存在顯著相關(guān)性，F(xiàn)ungi主要與SWC、pH、TN和NH4+