王 謝, 劉 勤, 劉永紅, 李 芹, 李 明, 陳冠陶,閆洋洋, 唐 甜, 張建華

(1. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南山地農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610066;2. 中國(guó)科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所,成都 610299;3. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,成都 610066)

【研究意義】泥石流灘地是泥石流暴發(fā)后形成的泥石流堆積物,也是山區(qū)一種特殊的土地資源。在條件允許和需要的情況下,泥石流灘地值得開(kāi)發(fā)利用,可為生態(tài)建設(shè)提供有效的緩沖空間,成為山區(qū)破解耕地保護(hù)和發(fā)展保障難題的有效途徑之一[1]。我國(guó)山區(qū)眾多,泥石流廣泛分布于我國(guó)各大山區(qū)。特別在我國(guó)西南山區(qū),泥石流分布尤為廣泛。泥石流灘地主要分布于流域內(nèi)地勢(shì)平緩、海拔高度相對(duì)較低的區(qū)域,具有地勢(shì)平坦、灌溉便利、光照充足、熱量豐富等優(yōu)點(diǎn),其生產(chǎn)潛力較高、開(kāi)發(fā)前景較大[2]。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)對(duì)泥石流灘地的研究引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,對(duì)國(guó)內(nèi)尤其是云南小江流域蔣家溝泥石流灘地的開(kāi)發(fā)利用研究較多[3-4]。中國(guó)地學(xué)學(xué)者對(duì)泥石流灘地的研究起步較晚,20世紀(jì)80年代主要集中于泥石流灘地的風(fēng)險(xiǎn)判別與分析階段,研究灘地利用環(huán)境的安全性,后期分析和論證了灘地土壤性質(zhì)及其作為耕地的生產(chǎn)潛力[5-7]。灘地演化一般經(jīng)歷3個(gè)時(shí)期:初始形成期、發(fā)展期和成熟期(又稱穩(wěn)定期)[8],初始形成的未經(jīng)改造的泥石流灘地,土壤層次結(jié)構(gòu)不合理,物理結(jié)構(gòu)性差,保水保肥能力極差,養(yǎng)分貧瘠,無(wú)法作為耕地利用。針對(duì)泥石流灘地礫石含量多,黏粒及粉砂粒含量低,土壤結(jié)構(gòu)性和可耕性差等特點(diǎn),主要有以下3個(gè)措施改良土壤:①耕種前人工撿出石塊,增加土壤的易耕性,改善土壤組成結(jié)構(gòu)。②整地以后,從附近搬運(yùn)熟土進(jìn)行客土改良,增加壤質(zhì)土成分,形成初步可耕作的土壤。③在汛期降雨后,利用溝道水流中挾帶的細(xì)顆粒泥沙和養(yǎng)分進(jìn)行淤地改良,增加灘地的細(xì)顆粒成分,改良土壤結(jié)構(gòu),并補(bǔ)充養(yǎng)分。20世紀(jì)90年代,云南蔣家溝泥石流灘地經(jīng)開(kāi)發(fā)利用,增加耕地超280 hm2,水稻產(chǎn)量超1×104kg/hm2,人均糧食增加近7倍,極好地解決了溫飽問(wèn)題[9]。可見(jiàn),泥石流灘地經(jīng)過(guò)科學(xué)地改良、利用,具有巨大的生產(chǎn)潛力和經(jīng)濟(jì)效益?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】山區(qū)人民由于缺乏對(duì)泥石流灘開(kāi)發(fā)利用的深刻認(rèn)識(shí),在灘地開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中,特別是作為農(nóng)耕地的使用過(guò)程中,往往只是進(jìn)行粗糙利用,缺乏科學(xué)的整地、改土以及培肥策略。目前,僅有少數(shù)學(xué)者對(duì)泥石流灘地改造利用過(guò)程中土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分特征等做了初步探討,對(duì)指導(dǎo)灘地利用有一定價(jià)值,但缺乏系統(tǒng)深入的闡述。土壤微生物在根土界面種對(duì)土壤發(fā)育和作物生長(zhǎng)都有重要影響。泥石流灘地改造后微生物的響應(yīng)是深入揭示灘地土壤發(fā)育機(jī)理和生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),然而該部分研究近乎空白。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究從泥石流灘地土壤微生物學(xué)的角度,通過(guò)客土、引洪漫淤的方式對(duì)泥石流灘地土壤進(jìn)行改造后種植玉米,研究泥石流灘地土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化及內(nèi)在機(jī)理,尋求提高泥石流灘地土壤耕性和生產(chǎn)潛力的改造方式,為泥石流灘地的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

四川涼山州喜德縣紅莫鎮(zhèn)桃源村泥石流灘地(102.28° E,28.11° N)海拔1844 m,該地氣溫年差較小,常年平均氣溫15.0 ℃,7月平均氣溫21.60 ℃,1月平均氣溫8.80 ℃,四季不分明,但氣溫日差較大。研究區(qū)降水集中在5—9月,占全年總降雨量73.9%;常年平均降雨量1006.10 mm,最高達(dá)1237.80 mm;1/6、1、6和24 h的最大暴雨量平均值分別為7.50、21.00、32.00和63.00 mm。

熱水河流域面積161.40 km2,河長(zhǎng)36 km,比降67.3%,年平均流量2.46 m3/s。研究地所在泥石流灘地位于主河道熱水河左側(cè),屬于老泥石流災(zāi)害點(diǎn)。該泥石流災(zāi)害點(diǎn)包括3條泥石流溝,分別為鄧家灣溝、楊灣溝和桃源溝,均為熱水河右岸的支溝。這3條支溝泥石流物源豐富,皆超過(guò)7×105m3,可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量近1×105m3,歷史上均曾發(fā)生多起大型泥石流。研究區(qū)所在泥石流灘地右岸主河道流量一般在1.82～5.40 m3/s,左岸小河溝流量,枯水期為干溝,豐水期流量可達(dá)2.00 m3/s以上。

研究區(qū)主要分布于新生界第四系地層,有沖積階地、沖洪積扇地、臺(tái)地,巖性以褐黃色、暗紫色粘質(zhì)粉土、粘土和砂卵礫石層為主,地層厚2～120 m。主要土壤類型包括水稻土、黃壤、黃棕壤和紫色土。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集

2022年1月依據(jù)地形構(gòu)建2塊面積超過(guò)667 m2的試驗(yàn)地,其中667 m2試驗(yàn)地,客土10 cm,所客土壤為周邊山地黃壤。2022年2月對(duì)灘地左側(cè)河溝進(jìn)行建議的生態(tài)攔截,以保障2022年5月3日汛期發(fā)生時(shí)將大量泥沙帶入試驗(yàn)地實(shí)現(xiàn)引洪漫淤效果。2022年5月10日破開(kāi)生態(tài)攔截壩,試驗(yàn)地漫淤泥石厚度為8～14 cm。利用日光曬土1周后播種夏玉米。

2022年8月10日在玉米生長(zhǎng)旺盛期調(diào)查土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。在客土后引洪漫淤(用“TY”代表該處理,T表示客土,Y表示引洪漫淤)和僅引洪漫淤(用“SY”代表該處理,S表示不客土,Y表示引洪漫淤)土地上中隨機(jī)布設(shè)3個(gè)1 m×1 m的試驗(yàn)小區(qū),按照5點(diǎn)法采集0～10 cm泥沙樣品,按照四分法混合取樣100 g,保存在4 ℃車載冰箱中帶回,送檢測(cè)定土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。此外,按照相同的布點(diǎn)方法和采樣方法采集周邊無(wú)改造的泥石流河灘地(用“SS”代表該原生生境)的土壤樣品作為對(duì)照。

1.3 土壤生物16S測(cè)序

稱取500 mg的樣品,放入2 mL無(wú)菌離心管中,加入PBS溶液(1X,pH 7.4),震蕩混勻,離心3 min后取沉淀物,利用E.Z.N.ATMMag-Bind Soil DNA Kit提取試劑盒(廠商:OMEGA,貨號(hào):M5635-02)提取DNA。經(jīng)電泳質(zhì)檢后利用Qubit3.0 DNA檢測(cè)試劑盒(廠商:ThermoFisher,貨號(hào):Q32854)對(duì)基因組DNA精確定量。使用帶Barcode的特異引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增細(xì)菌16S rRNA基因的V3～V4區(qū)域。測(cè)序引物為16S V3～V4通用引物341F(序列CCTACGGGNGGCWGCAG)和805R(序列GACTA CHVGGGTATCTAATCC)[10]。純化擴(kuò)增產(chǎn)物并制備序列文庫(kù),然后用Qubit3.0熒光定量?jī)x進(jìn)行文庫(kù)濃度測(cè)定。最后利用Illumina MiseqTM/HiseqTM平臺(tái)進(jìn)行高通量測(cè)序。測(cè)序下機(jī)數(shù)據(jù)依次按照序列質(zhì)控、拼接、去除嵌合體、操作分類單元聚類、分類學(xué)注釋進(jìn)行預(yù)處理,得到OTU數(shù)據(jù)集[11]。

1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

為揭示不同處理間土壤OTU豐度的數(shù)值分布差異,對(duì)OTU的頻度計(jì)算并繪制密度圖。為揭示土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成,在統(tǒng)計(jì)分析門水平上細(xì)菌結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用隨機(jī)森林模型[12]預(yù)測(cè)各處理的關(guān)鍵OTU,并進(jìn)行重要度排序。為揭示土壤細(xì)菌群落的alpha多樣性和beta多樣性特征[13],本研究基于R的{vegan}函數(shù)包計(jì)算群落豐度的發(fā)現(xiàn)物種數(shù)、ACE指數(shù)、Chao指數(shù)、香濃多樣性指數(shù)、辛普森指數(shù)、香濃-威爾均勻度指數(shù)、Goods-coverage指數(shù),以及玉米種植與否、引洪漫淤與否和客土與否對(duì)OTU豐度的方差解釋率。為揭示關(guān)鍵OTU在表征各處理之間的關(guān)系,利用聚類分析和三元分布結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行展示。數(shù)據(jù)分析基于軟件R project 4.2.1。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤OTU豐度的密度分布情況

由圖1可知,各處理OTU豐度的數(shù)值分布密度均表現(xiàn)為偏正態(tài)分布。其中,無(wú)改造的泥石流河灘地(SS)的豐度眾數(shù)的數(shù)量級(jí)在千位水平,而僅引洪漫淤(SY)和客土后引洪漫淤(TY)的數(shù)量級(jí)在百位水平。并且,OTU豐度數(shù)值分布的眾數(shù)與中位數(shù)之間的偏離程度表現(xiàn)為SS明顯大于TY和SY,表明引洪漫淤后種植玉米對(duì)土壤細(xì)菌物種豐度的數(shù)量級(jí)影響較大;而TY和SY的偏離程度十分接近,表明兩者土壤細(xì)菌物種豐度的數(shù)量級(jí)差異相對(duì)較小。

圖1 各處理物種豐度數(shù)值分布密度Fig.1 Distribution density of species abundance values of different treatments

2.2 土壤OTU的相對(duì)豐度

由圖2可知,試驗(yàn)地中,在門水平上物種相對(duì)豐度表現(xiàn)為變形菌門(Proteobacteria)最多,相對(duì)豐度超過(guò)40%。放線菌門(Actinobacteria)的相對(duì)豐度在15%左右,擬桿菌門(Bacteroidetes)和酸桿菌門(Acidobacteria)的相對(duì)豐度在10%左右,浮霉菌門(Planctomycetes)和藍(lán)菌門(Cyanobacteria)的相對(duì)豐度在5%左右,綠彎菌門(Chloroflexi)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)和疣微菌門(Verrucomicrobia)的相對(duì)豐度在1%左右,而其余各門的相對(duì)豐度均低于1%。此外,從相對(duì)豐度上看,SS、SY和TY之間在菌門之間都存在一定差異。

圖2 各處理在門分類水平上的物種差異Fig.2 Species differences at the phylum taxonomic level across the treatments

2.3 土壤OTU的關(guān)鍵物種

由圖3-A可知,本研究共計(jì)確定1869個(gè)OTU。SS、SY和TY土壤中的OTU分別為1219、1362和1115個(gè)。其中,SS、SY和TY土壤中共有的OTU數(shù)量占總OTU數(shù)量的29.75%。SS、SY和TY獨(dú)有OTU數(shù)量分別占總OTU數(shù)量的15.57%、8.61%和7.81%,表明SS、SY和TY處理間土壤細(xì)菌群落存在一定差異。且這種差異整體表現(xiàn)為組間差異顯著大于組內(nèi)差異(圖3-B)。其組間差異表現(xiàn)在以下兩方面:一是物種的多樣。由表1可知,SS和TY的香濃-威爾多樣性指數(shù)、辛普森指數(shù)和均勻度指數(shù)均顯著高于SY(P<0.05)。二是關(guān)鍵物種的組成。土壤細(xì)菌物種預(yù)測(cè)種類表現(xiàn)為SY>TY>SS(表1)。利用隨機(jī)森林預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)OTU對(duì)處理的重要性(圖3-C)可知,有50個(gè)OTU(僅占總OTU的2.68%)對(duì)于解釋SS、SY和TY的組間差異具有重要意義。其中,對(duì)于SS、SY和TY分組的重要性排名前6個(gè)OTU分別是OTU0084(變形菌門下的未分類乙型變形菌)、OTU0154(酸桿菌門下尚未明確的難培養(yǎng)Gp1類屬細(xì)菌)、OTU0007(變形菌門下的交替紅色桿菌屬細(xì)菌)、OTU1426(疣微菌門下未分類疣微菌科細(xì)菌)、OTU0660(浮霉菌門下的小梨形菌屬細(xì)菌)、OTU0214(Candidatus_Saccharibacteria菌門下的Saccharibacteria_genera_incertae_sedis屬細(xì)菌),其隨機(jī)森林平均遞減準(zhǔn)確性值均高于1.70,重要度排名前6(圖4-A)。

表1 各處理細(xì)菌域和真菌域物種分布多樣性和均勻性Table 1 Diversity and uniformity of species distribution in bacterial and fungal domains in each treatment

圖3 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵OTUFig.3 Key OTU in soil bacterial community structure

OTU0006為葉綠體(Chloroplast);OTU0007為赤桿菌科(Erythrobacteraceae);OTU0022為未歸類的酸桿菌GP4(norank Acidobacteria Gp4);OTU0041為未分類的酸微菌亞目(unclassified Acidimicrobidae);OTU0084為未分類的β變形桿菌(unclassified Betaproteobacteria);OTU0087為紅桿菌科(Rhodobacteraceae);OTU0097為未歸類的噬纖維菌目(norank Cytophagales);OTU0099為草酸桿菌科(Oxalobacteraceae);OTU0109為鞘脂單胞菌科(Sphingomonadaceae);OTU0116為未歸類的酸桿菌GP4(norank Acidobacteria Gp4);OTU0122為類諾卡氏菌科(Nocardioidaceae);OTU0127為甲基桿菌科(Methylobacteriaceae);OTU0141為噬幾丁質(zhì)菌科(Chitinophagaceae);OTU0154為未歸類的酸桿菌GP1(norank Acidobacteria Gp1);OTU0164為黃單胞菌科(Xanthomonadaceae);OTU0184為豐祐菌科(Opitutaceae);OTU0198為未分類細(xì)菌(unclassified Bacteria);OTU0204為嗜甲基菌科(Methylophilaceae);OTU0214為未歸類的念珠菌糖桿菌(norank Candidatus Saccharibacteria);OTU0250為未歸類的無(wú)名候選門WPS-1菌 (norank candidate division WPS-1);OTU0256為未分類的酸微菌科(unclassified Acidimicrobineae);OTU0304為未歸類的酸桿菌GP2(norank Acidobacteria Gp2);OTU0313為未分類細(xì)菌(unclassified Bacteria);OTU0330為未分類放線菌科(unclassified Actinobacteridae);OTU0350為未分類細(xì)菌(unclassified Bacteria);OTU0379為未歸類的酸桿菌GP7(norank Acidobacteria Gp7);OTU0395為噬幾丁質(zhì)菌科(Chitinophagaceae);OTU0397為浮霉菌門(Planctomycetaceae);OTU0405為未分類細(xì)菌(unclassified Bacteria);OTU0450為黃單胞菌科(Xanthomonadaceae);OTU0471為(Iamiaceae);OTU0570為未歸類的酸桿菌GP4(norank Acidobacteria Gp4);OTU0583為未分類藍(lán)藻(unclassified Cyanobacteria);OTU0589為未分類的β變形桿菌(unclassified Betaproteobacteria);OTU0610為黃單胞菌科(Xanthomonadaceae);OTU0660為浮霉菌門(Planctomycetaceae);OTU0708為未歸類的酸桿菌GP7(norank Acidobacteria Gp7);OTU0727為厭氧繩菌科(Anaerolineaceae);OTU0747為芽單胞菌科(Gemmatimonadaceae);OTU0748為芽單胞菌科(Gemmatimonadaceae);OTU0759為未分類的β變形桿菌(unclassified Betaproteobacteria);OTU0820為未歸類的酸桿菌GP4(norank Acidobacteria Gp4);OTU0852為未歸類的酸桿菌GP6(norank Acidobacteria Gp6);OTU0856為叢毛單胞菌科(Comamonadaceae);OTU0880為未歸類的酸桿菌GP6(norank Acidobacteria Gp6);OTU0928為黃單胞菌科(Xanthomonadaceae);OTU0977為小單孢菌科(Micromonosporaceae);OTU1145為浮霉菌門(Planctomycetaceae);OTU1426為疣微菌科(Verrucomicrobiaceae);OTU1712為噬幾丁質(zhì)菌科(Chitinophagaceae)。圖4 隨機(jī)森林重要度排名前50的OTU遞減準(zhǔn)確性值及其聚類Fig.4 OTU decreasing accuracy values for the top 50 random forest significance rankings and their clustering

2.4 關(guān)鍵OTU與處理之間的相關(guān)性

由圖5可知,TY處理關(guān)鍵OTU的聚集性較高,與SY和SS處理之間區(qū)分明顯,表明TY處理的關(guān)鍵OTU相對(duì)SY和SS處理具有一定的特異性,暗示TY處理重新構(gòu)建了土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。而SS和SY處理之間關(guān)鍵OTU相對(duì)分散,表明SY相對(duì)SS處理只是改變了原有群落中關(guān)鍵物種的豐度,并沒(méi)有對(duì)群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新配置。圖4-B中的聚類結(jié)果也較好印證了這一結(jié)果。此外,圖4-B中關(guān)鍵OTU被歸為6個(gè)類型,而最關(guān)鍵的6個(gè)OTU(OTU0154、OTU1426、OTU0214、OTU0660、OTU0084和OTU00 07)則屬于4個(gè)不同的類型,代表66.67%的OTU類型,具有較高的覆蓋度。結(jié)合圖4～5可知,OTU0154是TY的代表菌,OTU1426和OTU0214是SY的代表菌,OTU0660、OTU0084和OTU0007是SS的代表菌。

圖5 隨機(jī)森林重要度排名前50的OTU在3個(gè)處理上的分布關(guān)系Fig.5 Distributional relationship of the top 50 OTU over the three treatments

上述結(jié)果表明,本研究的試驗(yàn)處理顯著影響了土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征,試驗(yàn)處理可解釋87.71%的方差變異(圖6)。玉米種植與否、引洪漫淤與否和客土與否分別可解釋53.34%、53.92%和53.34%的總方差。其中引洪漫淤與否對(duì)于總方差的獨(dú)立解釋比例最大(34.38%),直接效應(yīng)顯著。

圖6 方差分解情況Fig.6 The decomposition of variance

3 討 論

泥石流灘地是山區(qū)一種特殊的土地資源,具有地勢(shì)平坦、灌溉便利、光照充足、熱量豐富等優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)潛力較高,但礫石含量多、土壤結(jié)構(gòu)不合理、養(yǎng)分貧瘠等不利因素限制其生產(chǎn)潛力的發(fā)揮,不加以改造基本上不能作為耕地使用。灘地整治和土地生產(chǎn)力培育的關(guān)鍵是降低礫石含量,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力[14]。在泥石流灘地開(kāi)發(fā)利用中,通常先采用人工整地,配合客土、漫灌停淤(引洪漫淤或引渾停淤)等方式增加耕層土壤厚度,改良土壤質(zhì)地;待灘地開(kāi)墾出土地后用于種植作物或其他植被,通過(guò)人工培肥有效提高土壤養(yǎng)分,土壤物理性質(zhì)和養(yǎng)分特征的改變與土地利用類型緊密相關(guān)[15]。不同改造方法和歷時(shí)的土壤,其土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分含量和生產(chǎn)潛力有所區(qū)別?？屯翆?duì)泥石流灘地原始土壤的質(zhì)地、孔隙度、養(yǎng)分特征等有顯著影響,改良效果取決于客土土壤的理化性質(zhì)及客土比例[16]。漫灌停淤可使灘地增加一定厚度的淤泥層,再通過(guò)翻耕,使粗顆粒分布于犁底層之下,細(xì)顆粒分布于犁底層之上,經(jīng)過(guò)幾次翻耕后,產(chǎn)生質(zhì)地層次分化,形成上虛下實(shí)的“蒙金土”,可提高灘地土壤的保肥蓄水能力。相比于其他開(kāi)發(fā)利用方式,漫灌停淤可顯著提高小粒徑團(tuán)聚體的數(shù)量,提高土壤養(yǎng)分,土壤有效系數(shù)和自然生產(chǎn)潛力高出15%[4,14]。據(jù)調(diào)查,蔣家溝泥石流灘地經(jīng)過(guò)連續(xù)12年的水旱輪作+引洪停淤,灘地土層厚度增加了6倍,土壤機(jī)械組成和質(zhì)地發(fā)生明顯改變,隨著保肥蓄水能力的提升,耕作層全氮含量提高146.6%,有效氮含量提高60.4%,有機(jī)質(zhì)含量提高57%,作物產(chǎn)量大幅提高[2]。漫灌停淤和人工培肥相結(jié)合,有效改良泥石流灘地土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分,是泥石流灘地的合理開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用的重要措施。

土壤微生物群落結(jié)構(gòu)是土壤生態(tài)功能的基礎(chǔ),土壤中存在著大量微生物,其中以細(xì)菌的種類和數(shù)量最多,對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)、生態(tài)環(huán)境的改善、植物的生長(zhǎng)發(fā)育等方面均起著極其重要的作用。大量研究表明,無(wú)論是河漫灘、農(nóng)田、草原、林地還是礦區(qū)土壤,變形菌門、放線菌門、酸桿菌門、綠彎菌門和厚壁菌門都是優(yōu)勢(shì)類群,但相對(duì)豐度相差較大[17-18]。

變形菌門是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最主要的門類,許多類群與土壤固氮作用相關(guān),能夠?qū)⒂袡C(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的NH3和CH4等物質(zhì)用于自身的生長(zhǎng)繁殖,并且能夠適應(yīng)大多數(shù)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境,廣泛存在于各類土壤中[19]。四川省涼山州喜德縣紅莫鎮(zhèn)桃源村泥石流灘地土壤本土細(xì)菌變形菌門相對(duì)豐度達(dá)40%?？屯?、引洪漫淤后種植玉米對(duì)泥石流灘地土壤細(xì)菌群落有顯著影響,泥石流灘地土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)改變與其中2.68%的OTU有緊密關(guān)聯(lián),依據(jù)重要性排序,前6個(gè)OTU屬于變形菌門、酸桿菌門、疣微菌門、浮霉菌門、糖桿菌門,兩種改造方式下土壤酸桿菌門、疣微菌門和Candidatus_Saccharibacteria優(yōu)勢(shì)明顯。酸桿菌門細(xì)菌是嗜酸菌,分布較為廣泛,可能與該地區(qū)土壤pH有關(guān)。疣微菌門,兼性好氧,能利用各種糖,在自然界中分布極廣,依據(jù)共-寡營(yíng)養(yǎng)理論,疣微菌對(duì)資源可利用性采用K選擇策略,其數(shù)量與土壤營(yíng)養(yǎng)水平呈顯著正相關(guān),說(shuō)明疣微菌更適合在營(yíng)養(yǎng)比較豐富的土壤中生存[20-21]。Saccharibacteria是一種無(wú)法獨(dú)立存在的球狀細(xì)菌,直徑只有200～300 nm,需要依賴放線菌門的宿主[22]。在人體和動(dòng)物的口腔和腸道中,與健康狀況有關(guān),在土壤、沉積物和污水中也有存在,具體功能未知[23]。泥石流灘地土壤引洪漫淤結(jié)合玉米種植下,土壤細(xì)菌群落關(guān)鍵物種豐度改變,結(jié)合客土處理可重新配置土壤細(xì)菌群落,對(duì)土壤性質(zhì)和養(yǎng)分變化有重要影響。

4 結(jié) 論

土壤改造后種植玉米對(duì)泥石流灘地土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有顯著影響,引洪漫淤后種植玉米可促進(jìn)土壤細(xì)菌物種數(shù)增加,改變土壤細(xì)菌關(guān)鍵物種的豐度;客土后引洪漫淤種植玉米可重新配置土壤群落結(jié)構(gòu),使土壤細(xì)菌物種數(shù)顯著降低。泥石流灘地土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)改變與其中2.68%的OTU有緊密關(guān)聯(lián),依據(jù)重要性排序,前6個(gè)OTU屬于變形菌門(2個(gè))、酸桿菌門、疣微菌門、浮霉菌門、Candidatus_Saccharibacteria。