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        塔里木河中游土壤微生物群落多樣性特征及影響因子分析

        2025-07-31 00:00:00馬繼龍阿麗亞·拜都熱拉王新英劉茂秀艾吉爾·阿不拉
        新疆農(nóng)業(yè)科學 2025年4期
        關鍵詞:周期性荒漠生境

        中圖分類號:S188 文獻標志碼:A 文章編號:1001-4330(2025)04-0982-11

        0 引言

        【研究意義】土壤作為生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的基礎,在生態(tài)系統(tǒng)響應和適應全球變化過程中發(fā)揮著重要作用[1]。土壤微生物群落作為生態(tài)系統(tǒng)分解者,是維持植物生長的關鍵[2],是生物地球化學循環(huán)過程的引擎[3]。因此,基于土壤微生物在生態(tài)系統(tǒng)功能中的重要作用,研究干旱荒漠區(qū)不同生境條件下土壤微生物群落的動態(tài)至關重要?!厩叭搜芯窟M展】土壤微生物群落結構是土壤生態(tài)系統(tǒng)的預警和敏感指標[4]。土壤微生物的空間分布與物種組成對植物和生境具有明顯的選擇性[5]。隨著氣候持續(xù)變化,干旱對陸地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。在所有非生物(如土壤和氣候)因素中,干旱是表層( lt;1m )土壤微生物群落組成和活性的主要驅(qū)動因素[6],干旱增加與細菌∝ -多樣性的減少呈線性相關,細菌群落構建過程中隨著真菌豐富度的增加,隨機組裝過程逐漸減少[7]。當降水減少時,土壤微生物多樣性可能會減少或保持不變[8-9]。此外,干旱可以引起微生物群落結構的變化,增加真菌與細菌的比例[10]。有研究表明,當干旱地區(qū)土壤微生物適應了周期性水分脅迫時,干旱處理對微生物群落的影響就不大,而濕潤處理則會對微生物群落產(chǎn)生較大影響[]。土壤微生物在很大程度上受環(huán)境變化的影響[5],多見于不同海拔及群落等較大尺度上的研究[12-13]?!颈狙芯壳腥朦c】大多數(shù)的研究僅限于上層 20cm 的土壤[14-16],對深層次土壤中微生物的群落特征及影響因子研究較少。胡楊林是新疆塔里木河流域最為重要的森林生態(tài)系統(tǒng),胡楊(PopuluseuphraticaOliv.)是該生態(tài)系統(tǒng)中唯一喬木建群種,塔河流域分布著 106.67×104 hm2 胡楊林[17]。干旱區(qū)與濕潤地區(qū)的森林生態(tài)限制因子不同,導致土壤微生物群落空間分布的影響因素存在差異[18]。河岸胡楊林是一類具有森林、濕地、荒漠特征的特殊森林生態(tài)系統(tǒng),受周期性洪水漫溢影響,塔里木河兩側(cè)形成了大面積、長時間、周期性的水淹生境,致使土壤根系及土壤微生物生存環(huán)境發(fā)生了從有氧到無氧的轉(zhuǎn)變[9],隨著與塔河河岸距離的增加,胡楊林地下水位逐漸降低,地上植物生長受限,植被種類減少,形成了中生生境及荒漠生境,3種不同生境條件下土壤有機質(zhì)差異顯著[20]。土壤微生物作為生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的分解者,在3種不同生境下的適生性及其物種組成如何變化仍是目前的一個研究熱點?!緮M解決的關鍵問題】研究塔河中游荒漠、胡楊林中生及胡楊林周期性水淹3種生境下 1m 土體的土壤理化性質(zhì)及土壤微生物群落特征,分析3種不同生境下土壤微生群落物種組成、多樣性特征及其對土壤理化性質(zhì)的響應,為研究胡楊河岸林與生境互作關系的微生物機制提供科學依據(jù)及理論基礎。

        材料與方法

        1.1 材料

        研究區(qū)位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣國家重點公益林區(qū)( 84°15~85°30 E, 40°55~ 41°15N ),屬典型溫帶大陸性平原荒漠氣候。區(qū)域干旱少雨,年均氣溫 10.7% ,年均降水量僅為45.2mm ,潛在蒸發(fā)量高達 1887~2910mm ;平均大風天數(shù)15d,最大風速 12~24m/s ,時有干熱風和沙塵暴發(fā)生。研究區(qū)林分郁閉度平均約為0.52,林木生長良好。區(qū)域內(nèi)優(yōu)勢種為胡楊(Pop-uluseuphraticaOliv.),灌木主要有怪柳(Tamarixchinensis Lour.)、琵琶柴(Reaumuria songonica(PalL.)Maxim.)等,草本主要有芨芨草(Ach-natherumsplendens(Trin.)Nevski)蒿草(Kobresiamyosuroides(VIill.)Fiori)等;土壤類型為胡楊林土。

        在研究區(qū)內(nèi)垂直塔河(由遠及近)選擇荒漠、胡楊林中生、胡楊林周期性水淹3種不同生境布設樣地。每個生境內(nèi)布設3塊 100m×100m 的樣地?;哪硺拥貎H有灌木檉柳,中生生境樣地分布有喬木胡楊和灌木檉柳,周期性水淹生境樣地喬、灌、草均有分布,植被種類較多。表1

        表1不同生境樣地基本情況Tab.1 Basicinformationonsamplesitesindifferenthabitats

        1.2 方法

        1. 2.1 試驗設計

        在3種生境的每個樣地內(nèi)按照“品”字形布設樣品采集樣方,共布設9個樣方,樣方均為邊長為 30m 的正方形。每個樣方內(nèi)按照對角線法設置5個采樣點,分層采集 1m 土體土壤樣品,土壤層次分別為 0~10cm.10~20cm.20~40cm.40 ~60cm 和 60~100cm ,同一樣方內(nèi)同層土樣進行混合,每個樣方采集5個土壤樣品,9個樣方共采集45個樣品。采樣后去除雜質(zhì),每個土樣約采集 1.5kg 左右。土壤樣品采集后分成3份,第1份裝入密封袋,自然風干后過篩測定土壤理化性質(zhì);第2份裝入無菌管內(nèi),放人液氮罐內(nèi)低溫保存,用于土壤微生物群落的測定;第3份土樣放入鋁盒中稱重,帶回實驗室烘干,用于測定土壤含水量。采樣過程全部用酒精消毒,且土壤微生物樣品僅采集土柱中心土壤。

        1.2. 2 測定指標

        土壤環(huán)境因子主要測定土壤含水量(SWC)、總鹽(TDS)有機質(zhì)(SOM)堿解氮(AN)、速效磷(AP)、速效鉀(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)、全鉀(TK)、硝態(tài)氮( 和銨態(tài)氮( NH4+-N 等11個指標,分析測定參照《土壤農(nóng)化分析》2方法。土壤微生物樣品采用CTAB法提取土壤樣品基因組總DNA后[22],送至北京諾禾致源測序公司采用IlluminaNovaSeq60OO測序平臺進行擴增子測序和文庫構建。PCR產(chǎn)物用 1.5% 瓊脂糖凝膠電泳顯示,并用GeneJET凝膠提取試劑盒純化。各樣品序列的稀釋曲線逐漸趨于平緩,取樣量合理,可真實反應土壤微生物的群落組成。圖1

        注:Q.S.1-Q.S.5、Q.Z.1-Q.Z.5、Q.H.1-Q.H.5分別代表胡楊林周期性水淹生境、胡楊林中生生境、荒漠生境3種生境下的5層土壤采樣點,下同

        Notes:Q.S.1-Q.S.5、Q.Z.1-Q.Z.5Q.H.1-Q.H.5representingtheperiodicallfloodedhabitatsof populuseuphraticaforestespe ctivelyabitatinpopuluseuphraticaforestsamplingpointsoflayersofsoilin3diffrentdeserthabitats,thesameasbelow

        Fig.1 Dilution curve of microbial communities in soil samples

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        通過對測序結果進行拼接和質(zhì)控得到有效序列,據(jù) 97% 的一致性將有效序列聚類成為OTUs,使用QIIME軟件進行物種注釋,根據(jù)物種注釋情況,計算比較3種生境間OTUs相對豐度和微生物多樣性的差別。采用SPSS22.0分析軟件,利用單因素方差分析比較3種生境土壤環(huán)境因子差異,土壤微生物群落物種組成與環(huán)境因子間的關系采用Spearman相關性和CCA分析。

        2 結果與分析

        2.1 3種生境土壤環(huán)境特征

        研究表明, 1m 土體土壤平均含水量為周期性水淹生境和中生生境顯著高于荒漠生境( Plt; 0.05);有機質(zhì)、全氮、全鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀平均含量均為中生生境顯著高于周期性水淹生境和荒漠生境( Plt;0.05 );全磷、硝態(tài)氮、總鹽平均含量均為荒漠生境顯著高于周期性水淹生境和中生生境( Plt;0.05 ),其中,全磷平均含量為周期性水淹生境顯著高于中生生境( Plt;0.05 ,而總鹽平均含量則為中生生境顯著高于周期性水生境( Plt;0.05) ;銨態(tài)氮平均含量為荒漠生境和周期性水淹生境顯著高于中生生境( Plt;0.05) 。中生生境具有較佳的土壤養(yǎng)分條件,周期性水淹生境具有高含水量低鹽分的王壤環(huán)境,荒漠生境則表現(xiàn)為高磷高硝態(tài)氮及高鹽的土壤環(huán)境。表2

        表2 不同生境土壤理化性質(zhì)的變化Tab.2Changes of soil physical and chemical properties in different habitats
        注:表中數(shù)值為平均值 ± 標準差;同行不同字母之間表示差異顯著( Plt;0.05) ,下同 Notes:The valuesin the table are mean ± standard deviation;Significantdifferences are indicated between different letters inthesame industry ( Plt;0.05 ),thesameasbelow

        2.23種生境土壤微生物多樣性特征

        研究表明,土壤細菌微生物Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、Chaol指數(shù)以及pielou_e指數(shù)在3種生境中均表現(xiàn)為周期性水淹生境 gt; 中生生境 gt; 荒漠生境,且3種生境間差異顯著,生境對土壤細菌微生物多樣性、豐富度及均勻度具有顯著影響?;哪持型寥勒婢⑸颯hannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、pielou_e指數(shù)均顯著高于周期性水淹生境和中生生境( Plt;0.05, ,而Chao1指數(shù)則表現(xiàn)出相反的特征,為周期性水淹生境和中生生境顯著高于荒漠生境,荒漠生境雖具有較高的真菌微生物多樣性、豐富度及均勻度,但物種數(shù)目較少。表3

        表3 不同生境土壤微生物多樣性的變化Tab.3 Changesof soil microbial diversity in different habitats

        2.33種生境土壤微生物物種分布特征

        研究表明,胡楊河岸林3種不同生境土壤細菌經(jīng)過對比鑒定共得到64門、154綱、326目、447科、773屬和330種的土壤細菌物種信息。綱水平上相對豐度排名前十的菌屬為 γ -變形菌綱(Gammaproteobacteria)、鹽桿菌綱(Halobacteria)、擬桿菌綱(Bacteroidia)Actinobacteria、 ??α∝ -變形菌綱(Alphaproteobacteria)、Rhodothermia、厭氧繩菌綱(Anaerolineae)、孢桿菌綱(Bacilli)、S0134_terrestrial_group、芽單胞菌綱(Gemmatimonade-tes)。中生和周期性水淹生境優(yōu)勢菌群為 ΨΨ -變形菌綱,其中周期性水淹生境細菌相對豐度最高,為 29.05% ;荒漠生境優(yōu)勢菌群為鹽桿菌綱,相對豐度為 31.17% 。從旱生生境至周期性水淹生境鹽桿菌綱、Actinobacteria相對豐度不斷減少, γ 1變形菌綱相對豐度不斷增加。

        鑒定共得到10門、37綱、79目、165科、265屬和337種的土壤真菌物種信息。綱水平上相對豐度排名前10的菌屬為盤菌綱(Pezizomycetes)、古根菌綱(Archaeorhizomycetes)、銀耳綱(Tremellomy-cetes)糞殼菌綱(Sordariomycetes)、傘菌綱(Agar-icomycetes)、座囊菌綱(Dothideomycetes)、被孢霉綱(Mortierellomycetes)、散囊菌綱(Eurotiomyce-tes)、錘舌菌綱(Leotiomycetes)、酵母綱(Saccharo-mycetes)。周期性水淹生境中傘菌綱為優(yōu)勢菌群,相對豐度為 22.13% ;中生生境優(yōu)勢菌群為盤菌綱,相對豐度為 29.89% ;荒漠生境優(yōu)勢菌群為銀耳綱,相對豐度為 29.62% 。同一菌綱在不同生境中相對豐度差異顯著,如銀耳綱在荒漠生境土壤中最高為 29.62% ,而在周期性水淹生境土壤中僅為 5.15% ,同一菌綱對不同生境的適應性不同。圖2

        胡楊河岸林3種不同生境土壤真菌經(jīng)過對比圖2 綱水平下的土壤微生物群落(前10名)Fig.2 SoilmicrobialcommunitiesattheClass level(Top10)

        2.43種生境土壤細菌和真菌群群落組成特征

        研究表明,中生生境和荒漠生境土壤的細菌組成有很高的相似性,可聚為一類,而周期性水淹生境單獨為一類。對于細菌而言荒漠生境和中生生境 0~40cm 土層距離最近(均在右半邊),荒漠和中生生境細菌群落組成在 0~40cm 土層差異性較小;周期性水淹生境 0~10cm 土層與 10~ 100cm 土層距離較遠,荒漠生境 0~60cm 土層與60~100cm 土層距離較遠,周期性水淹表層土壤細菌組成與其他土層間差異較大,荒漠生境則是底層土壤與其他土層間差異較大。中生生境 0~

        10cm 土層和周期性水淹生境 60~100cm 土層與荒漠生境 0~100cm 土層的真菌群落組成距離最近(均在右下邊),中生生境、周期性水淹生境和荒漠生境在以上土層中具有相似的真菌群落組成;中生生境 0~10cm 土層與 10~100cm 土層及周期性水淹生境 0~60cm 土層與 60~100cm 土層距離較遠,荒漠生境 0~100cm 土壤不同土層間距離較近,中生生境表層土壤真菌群落與其他土層差異較大,周期性水淹生境則是底層土壤其他土層差異較大,荒漠生境在不同土層間具有相似的真菌群落組成。圖3

        圖3 樣品間UPGMA聚類Fig. 3 UnWeightedUniFracanalysisbetweensamples

        2.5土壤環(huán)境因子與細菌和真菌群落物種分布與群落組成的相關性

        研究表明,鹽桿菌綱與土壤總鹽、速效鉀、硝態(tài)氮呈顯著正相關( ),與土壤含水量呈顯著負相關;Actinobacteria與土壤總鹽呈顯著正相關( Plt;0.05, ),也與土壤含水量呈顯著負相關;Rhodothermia與土壤總鹽、速效鉀呈顯著正相關( Plt;0.05 ); γ -變形菌綱與土壤含水量呈顯著正相關( Plt;0.05) ,與土壤總鹽、硝態(tài)氮呈顯著負相關;芽單胞菌綱與土壤總鹽、速效鉀、硝態(tài)氮、有機質(zhì)和全氮呈顯著負相關;芽孢桿菌綱與速效鉀呈顯著正相關( Plt;0.05 );厭氧繩菌綱與速效鉀、堿解氮、硝態(tài)氮、有機質(zhì)和全氮呈顯著負相關; ∝ -變形菌綱與土壤含水量、堿解氮呈顯著正相關( Plt;0.05 ),與銨態(tài)氮呈顯著負相關;S0134_ter-restrial_group與速效磷、銨態(tài)氮呈顯著負相關。土壤總鹽、土壤含水量和速效鉀對細菌群落的優(yōu)勢種組成影響較大,而全鉀和全磷則對其影響不顯著。

        土壤含水量與優(yōu)勢種群分布與組成相關性最為顯著,其中與銀耳綱、座囊菌綱、被孢霉綱和酵母綱的分布呈負相關,而與盤菌綱呈顯著正相關( Plt;0.05 ;土壤總鹽與銀耳綱和座囊菌綱的分布呈顯著正相關( Plt;0.05 ),而與傘菌綱呈顯著負相關性;土壤全氮和堿解氮對盤菌綱產(chǎn)生顯著的正相關( Plt;0.05, );土壤全鉀僅對錘舌菌綱的分布產(chǎn)生顯著負相關;速效鉀僅與傘菌綱呈顯著負相關;硝態(tài)氮僅與盤菌綱的分布呈顯著負相關;而土壤有機質(zhì)、銨態(tài)氮、全磷和速效磷對排名前十真菌的分布影響不顯著。圖4

        不同生境土壤環(huán)境因子對細菌群落結構影響不同,第一軸解釋了 32.1% ,主要與土壤總鹽、速效鉀和硝態(tài)氮有關;第二軸解釋了 21.46% ,主要與土壤銨態(tài)氮有關。對于真菌群落,第一軸解釋了 35.27% ,主要與土壤含水量有關,第二軸解釋了 27.47% ,主要與土壤全鉀和土壤速效鉀有關。細菌群落在不同生境的分布受土壤含水量和總鹽影響最大,真菌群落在不同生境的分布受土壤含水量和硝態(tài)氮影響最大,土壤全磷對土壤細菌和真菌在不同生境的分布影響均最小。圖5

        圖5 微生物群落組成與土壤理化因子典范對應的變化Fig.5 Changes of relationship between soil physicochemical properties and the composition of microbial community tested using classical canonicalcorrelation analysis

        3討論

        3.13種生境對土壤理化性質(zhì)的影響

        土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,土壤理化性質(zhì)決定植物群落發(fā)展動態(tài),植物群落又可通過改善土壤生境條件來促進群落發(fā)展演替[23]。通常植被的正向演替明顯改善土壤理化性質(zhì),負向演替則會導致土壤退化?;哪影读滞嘶且运Y源短缺導致的土地退化為本質(zhì)、以景觀破碎化為標志的復合過程[24]。試驗研究表明,植被覆蓋度高的周期性水淹生境土壤含水量最高,總鹽含量最低,而在植被生長較稀疏的荒漠生境土壤含水量最低,鹽分含量較高,中生生境則有最高的土壤有機質(zhì)、全氮、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀含量,與張海濤等[25]的研究一致,不同點在于張海濤等[25]發(fā)現(xiàn)全磷最大值出現(xiàn)在水熱資源組合較好的過渡地帶,而研究則表明全磷最大值出現(xiàn)于荒漠生境。試驗研究表明,塔河中游地區(qū)土壤全氮、全磷含量偏低,全鉀含量較高,與王亮等2針對塔河中游土壤理化性質(zhì)的研究結論一致。此外,荒漠生境的硝態(tài)氮含量顯著高于周期性水淹生境和中生生境,可能與周期性水淹生境和中生生境植物對營養(yǎng)元素的吸收有關[27]

        3.23種生境對微生物群落結構的影響

        土壤微生物的生長活性通常受到土壤理化性質(zhì)的限制,而土壤微生物群落結構在空間上的變化則受多種環(huán)境因子共同作用影響,不同區(qū)域土壤理化性質(zhì)不同,其微生物群落組成也不同[28-29]。3種不同生境細菌豐富度與多樣性均高于真菌。與細菌種類多、分布廣的特性有關[30]。干旱的增加與荒漠土壤細菌 ∝ -多樣性的減少呈線性相關[6],導致周期性水淹生境和中生生境較荒漠生境具有較高的細菌豐富度與多樣性。但對真菌而言,周期性水淹生境和中生生境豐富度與多樣性顯著低于荒漠生境( Pgt;0.05) ,主要由于土壤真菌具有良好的抗旱性,適應于荒漠生態(tài)系統(tǒng)極端的特殊環(huán)境[31],以及土壤真菌可合成對細菌產(chǎn)生拮抗作用的抗生素[32-33]及分解難降解的有機物,為細菌共生利用提供基質(zhì)[34]。

        在綱水平上,3種不同生境細菌和真菌豐度前10明顯不同。在中生生境和周期性水淹生境內(nèi)細菌以 γ -變形菌綱為優(yōu)勢菌群,荒漠生境以鹽桿菌綱為優(yōu)勢菌群。通常認為, γ -變形菌綱是變形菌門最大的亞群,也是鹽堿土中的優(yōu)勢類群[35],而鹽桿菌綱在含有大量鹽的環(huán)境中也很常見[36]。此外,研究發(fā)現(xiàn),在周期性水淹生境和中生生境中,以變形菌門(Proteobacteria)為優(yōu)勢門,在中生和荒漠生境中,以Halobacterota門為優(yōu)勢門。研究胡楊林土壤微生物以變形菌門為主要的類群,這與前人的研究結果一致[37],且變形菌門的絕大多數(shù)屬于富營養(yǎng)型細菌[38],相比于荒漠生境,其在養(yǎng)分狀況良好的周期性水淹生境和中生生境細菌群落中占優(yōu)勢。

        周期性水淹生境中真菌優(yōu)勢菌群為傘菌綱,中生生境為盤菌綱,荒漠生境為銀耳綱。傘菌綱和銀耳綱從屬擔子菌門(Basidiomycota),而盤菌綱從屬子囊菌門(Ascomycota)。子囊菌門和擔子菌門作為腐生真菌,主要功能為分解植物殘體和降解有機質(zhì),且擔子菌門與土壤含水量呈顯著正相關、與總鹽呈顯著負相關,子囊菌門與土壤全氮和堿解氮呈顯著正相關,中生生境與周期性水淹生境為擔子菌門和子囊菌門群落生長與繁殖提供了適宜的生存環(huán)境。傘菌綱和盤菌綱更依賴木質(zhì)組分腐化獲取碳源、或通過形成外生菌根與植物共棲[39],周期性水淹生境和中生生境植被生長狀況良好,植物根系發(fā)達,森林凋落物層較厚,均為傘菌綱和盤菌綱細菌提供了良好的土壤環(huán)境,使其相對豐度在周期性水淹生境和中生生境較高。此外,研究中子囊菌門和擔子菌門在3種生境下均為主要優(yōu)勢門,且不同生境土壤中均以子囊菌門的豐度最高,子囊菌門的相對豐度最高達 50% 以上,與在新疆干旱區(qū)土壤真菌群落研究的結果相近[40]

        3.3 王壤環(huán)境因子與微生物群落結構之間的關系

        研究顯示,土壤總鹽和含水量是影響不同生境胡楊林土壤細菌和真菌優(yōu)勢類群分布的主要因子。鹽分作為干旱荒漠地區(qū)的主要限制因子,不僅可以直接抑制微生物的活性,還能通過改變土壤肥力影響微生物群落的生長環(huán)境[41-42]。土壤水作為干旱地區(qū)生態(tài)過程的主要驅(qū)動因子[43],是影響土壤性狀的重要因素,土壤微生物不僅參與養(yǎng)分循環(huán)和有機質(zhì)轉(zhuǎn)化,還通過多種生物化學和物理過程改變土壤生境[44],進而使土壤微生物對土壤水分作出響應[45],主動改變土壤與水有關的性質(zhì)。通過CCA分析可知,土壤含水量和總鹽對細菌群落在不同生境的分布影響最顯著,適宜的土壤含水量和較低的土壤鹽分為細菌優(yōu)勢群落的生長和繁殖提供良好土壤環(huán)境[27]。土壤含水量和硝態(tài)氮對真菌群落在不同生境的分布影響最大,全磷影響最小,與胡楊根際微生物與土壤理化因子相關性研究結果一致[40]。土壤環(huán)境與土壤微生物群落組成密切相關,微生物驅(qū)動的土壤性質(zhì)變化隨后塑造了微生物群落組成和活動,并可能形成進化軌跡[45]。因此,在今后的研究中可重點開展微生物-土壤互饋作用的研究。

        4結論

        胡楊林不同生境間微生物群落組成差異顯著,細菌在周期性水淹生境中群落的豐富度和多樣性最高,真菌則在荒漠生境中最高。中生生境和周期性水淹生境的土壤細菌群落中 γ -變形菌綱為優(yōu)勢菌群,荒漠生境則為鹽桿菌綱;真菌群落中傘菌綱為周期性水淹生境中的優(yōu)勢菌群,中生生境為盤菌綱,荒漠生境則為銀耳綱。土壤總鹽和含水量是胡楊林不同生境下影響土壤微生物群落組成差異化的主要環(huán)境因子。

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        Abstract:【Objective】To study the characteristics of soil microbial communities under diferent habitats in Tarim River Basin,and explore the efects of soil environmental factors on soil microbial diversity,so as to providea scientific basis for studying the important role of microorganisms in the growth and development of Populus euphratica riparia forest.【Methods】The soil of Populus euphratica forest in diferent habitats in the middle reaches of the Tarim River were taken as the research object,the soil microbial community structure and soil physical and chemical properties in 0-100 cmsoil layer under three different habitats(arid,mesophilic and periodic flooding)were analyzed.The canonical correspondence analysis and Spearman correlation analysis were used to explore the characteristics of soil microbial community structure and its relationship with soil environment in three different habitats.【Results】(1)Thesoil organic mater,total nitrogen,total potassium,alkali-hydrolyzable nitrogen,available phosphorus and available potassium in mesophilic habitat were significantly higher thanthoseinotherhabitats( Plt;0.05 );the soil total phosphorus,nitrate nitrogen,ammonium nitrogen and total salt in desert habitat were significantly higher than those in other habitats ( Plt;0.05 ) (2)Therewere significant diferences in the abundance and diversityof microbial communities in three diferent habitats.The abundance and diversityof bacteria were the highest in periodic flooding habitat,while the abundanceand diversity offungi were the highest in desert habitat.(3)At the class level of microbial community composition, the dominant bacterial community was γ -Proteobacteria in mesophilic and periodic flooding habitats(relative abundance was O.2O and O.29,respectively),while it was Bacills in desert habitat (relative abundance was O.31).The dominant fungal communityin the periodic flooding habitat was the class Ascomycetes (relative abundance was O.22),the mesophytic habitat was the class Dictyostelium (relative abundance was O.3O),and the desert habitat was the class Tremella(relative abundance was O.3O).(4)The compositionof fungi and bacteriacommunities in the mesophytic and desert habitats was similar,but the periodic flooding habitat was significantly different from them.(5)The composition of soil microbial communities in the three habitats of P .euphratica riparia was mainly affected by soil total salt,soil water content,available potassium,and nitrate nitrogen.【Conclusion】The soil nutrient conditions of P .euphratica riparia in the mesophytic habitat in the middle reaches of the Tahe River arethe optimal. The periodic flooding habitat has a richer bacterial microbial community,while the desert habitat has aricher fungal microbial community.The soil environment has a significant efect on the composition of microbial communities.

        Key words:Populus euphratica forest; habitats;microbial communities; soil physicochemical properties

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