不同恢复方式对退化高寒草甸土壤nifH和chiA微生物群落结构的影响
西北农林科技大学水土保持研究所;西藏大学农牧学院;中国科学院水利部水土保持研究所/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
- 摘 要：
- 生物固氮和有机氮降解是土壤有效氮的主要来源,固氮和有机氮降解微生物对土壤氮素供应和地力维持具有重要作用。本研究以青藏高原4种不同利用方式的高寒草甸（未扰动、放牧、围封和围封+补播草甸）为对象,结合荧光实时定量和扩增子测序技术,研究了不同恢复方式对nifH固氮菌和chiA几丁质降解菌基因丰度及其微生物群落结构的影响。结果表明:4种草甸的nifH和chiA基因丰度大小排序为:未扰动草甸>放牧草甸>围封草甸>围封+补播草甸,其中未扰动草甸的nifH和chiA基因丰度分别是其他3种草甸的3.4～6.3倍和3.3～8.3倍;固氮菌α多样性在放牧、围封和围封+补播草甸中显著高于未扰动草甸,而几丁质降解菌的α多样性在未扰动和放牧草甸中最高;放牧显著提高了变形菌的丰度而降低了蓝细菌和放线菌丰度;土壤含水量、养分和植被特征对nifH和chiA的基因丰度和群落结构均有显著影响。与未扰动草甸相比,放牧降低了高寒草甸的固氮和有机氮降解潜力,而10年的围封禁牧和补播植草措施对固氮和有机氮降解功能的改善作用不明显。草甸恢复时应综合考虑功能微生物特征及其影响因素,放牧草甸恢复至未扰动水平可能需要更长的封育时间或者采用更加合理的管护措施。
关键词：围封禁牧;固氮菌;几丁质降解菌;nifH基因;chiA基因;有机氮降解;
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