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颐和园不同植被区土壤细菌群落特征.pdf

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资源描述

1、h t t p:/bnxb cbp k do i:10.13473/k i.issn.1002-3186.2023.0217北京农学院学报 2023,38(2):92-98 Jo u rnal o f Beijing Universit y o f Agricu l t u re颐和园不同植被区土壤细菌群落特征戈悦1,胡振园八,丛一蓬3,冯佳宁1,刘悦秋(1.北京农学院园林学院,北京102206;2.北京市颐和园管理处,北京100091;3.北京市动物园管理处,北京100044)摘 要:【目的】分析颐和园不同植被覆盖条件下的土壤细菌群落多样性和群落结构功能特征,为颐和园土壤生 态环境管理提供科

2、学依据。【方法】以颐和园内6类植被覆盖区域(牡丹种植区、宿根花卉区、落叶阔叶林区、针阔叶混交林区、野生灌草丛区和踩踏草坪区的土壤为研究对象,采用Il l u mina HiSeq高通量测序技术分析土 壤细菌群落组成并进行功能预测。【结果】颐和园土壤样品共获得1 472 561条有效序列,产生7 726个OTUs。土壤细菌中绝对优势类群为酸杆菌门(Acido bact erio t a)、变形菌门(Pro t eo bact eria)、绿弯菌门(Ch l o ro fl exi)、放线菌门(Act ino bact erio t a)和芽单胞菌门(Gemmat imo nado t a)等。土

3、壤细菌群落主坐标分析和FAPROTAX 功能预测分析表明,不同植被覆盖区土壤细菌主要类群丰度和功能菌群丰度均表现出显著差异;冗余分析和相 关性分析表明,优势类群与环境因子间存在显著的相关关系。【结论】不同植物类群对土壤细菌群落构成、功能 和多样性影响显著,踩踏草坪区细菌丰富度和多样性显著低于其他植被覆盖区;土壤环境因子p H值、电导率、全氮和碱解氮是土壤细菌群落结构的主要影响因子。关键词:植被;土壤;细菌群落;高通量测序;土壤环境因子;颐和园 中图分类号:S156.36 文章编号=1002-3186(2023)02-0092-07 文献标志码:ACh arac t erist ic s of

4、soil bac t erial c ommunit ies in different veget at ion areas of t h e Summer Palac eGE Yu e1,HU Zh enyu an2*,CONG Yip eng3,FENG Jianing1,LIU Yu eq iu1*(1.Co l l ege o f Landscap e Arch it ect u re,Beijing Universit y o f Agricu l t u re,Beijing 102206,Ch ina j 2.Beijing Zo o Beijing 100044,Ch ina;

5、3.Th e Su mmer Pal ace Management Office,Beijing 100091,Ch ina)Abst rac t:Obj ect ive Th e diversit y and fu nct io nal ch aract erist ics o f so il bact erial co mmu nit ies u nder different veget at io n co vered in t h e Su mmer Pal ace were anal yzed t o p ro vide scient ific basis fo r t h e so

6、 il eco l o gical enviro nment management o t h e Su mmer Pal ace.Met h o ds Il l u mina HiSeq h igh-t h ro u gh p u t seq u encing t ech no l o gy was u sed t o anal yze t h e co mp o sit io n and fu nct io nal p redict io n o f so il bact erial co mmu nit ies in six veget at io n co vered areas o

7、t h e Su mmer Pal ace,incl u ding p eo ny p l ant ing l and,p erennial fl o wer l and,decidu o u s bro ad-l eaved fo rest l and,mixed co n辻er-bro ad-l eaved fo rest l and wil d sh ru b and grass cl u st ers l and,and t ramp l ed l awn l and.Resu l t s A t o t al o f 1 472 561 val id seq u ences and

8、7 726 OTUs were o bt ained fro m t h e so il samp l es o f t h e Su mmer Pal ace.Acido bact erio t a,Pro t eo bact eria,Ch l o ro fl exi,Act ino bact erio t a and Gemmat imo nado t a were t h e do minant gro u p s in t h e so il bact eria o f t h e Su mmer Pal ace.Th e p rincip al co o rdinat e anal

9、 ysis o so il bact erial co mmu nit ies and FAPROTAX fu nct io n p redict io n anal ysis sh o wed t h at t h ere were significant differences bo t h in.t h e abu ndance o f main bact erial gro u p s and fu nct io nal bact eria in different veget at io n co vered areas.So il redu ndancy anal ysis and

10、 co rrel at io n h eat map anal ysis sh o wed t h at t h ere was a significant co rrel at io n bet ween do minant t axa and enviro nment al fact o rs.Co ncl u sio n Different p l ant gro u p s h ad significant effect s o n t h e co mp o sit io n,fu nct io n and diversit y o f so il bact erial co mmu

11、 nit ies.Th e bact erial rich ness and diversit y in t h e t ramp l ed l awn area are significant l y l o wer t h an t h o se in o t h er veget at io n co verage areas,t h e p H val u e,el ec-收稿日期:2023-02-06基金项目:北京市教委科技计划项目(KM201810020012)第一作者:戈悦,硕士研究生,研究方向为植物生态,E-mail:769473290q q.co m通信作者:刘悦秋,副教授,

12、研究方向为生态、环境,E-mail:l iu yu eq iu bu ;胡振园,工程师,研究方向为 园艺,E-mail:sh inybaby0214163.co m2023年第2期戈悦等:颐和园不同植被区土壤细菌群落特征93t rical co ndu ct ivit y,t o t al nit ro gen and al k al i-h ydro l yzabl e nit ro gen were t h e main infl u encing fact o rs o f so il bact erial co mmu nit y st ru ct u re.Keywo rds:veg

13、et at io n;so il bact erial co mmu nit y;h igh-t h ro u gh p u t seq u encing;so il variabl e;t h e Su mmer Pal ace颐和园作为世界文化遗产、著名皇家园林,是 中国古代造园艺术的杰作和世界园林瑰宝其位 于北京市海淀区,地理位置为395420N,11625 29E;气候类型属于温带季风型气候,全年平均气温 11.9 C,全年降水量为在500700 mm之间。颐和园的园林绿地不仅是景观、游憩和文化的重要 组成部分,更是组成生态系统的重要部分,其不仅 能够使污染物被有效降解,还能促进碳氮养

14、分的 循环以及生物化学循环等多重生态功能。土壤微 生物在植物生长、土壤生态系统平衡的维持以及土 壤质地和土壤环境质量改善等方面均能起到重要 作用同,是土壤生态系统健康状况监测的重要指 标3】。随着研究的深入,对土壤细菌群落结构特征 的研究逐渐从耕地、林地、草原和沼泽等一些非 城市区域转向城市公园绿地。优势植物物种 的输入如凋落物”和根系分泌物,可以显著改 变自然系统中土壤微生物群落的活性和组成。城市公园作为受人为干扰严重的半自然生态系统,生态过程不一定遵循自然系统中记录的过程加如。因此,有必要关注城市公园土壤微生物群落,明确 其与自然系统的异同,为城市公园土壤管理及公园 生态良好发展提供数据支

15、持。现采用Il l u mina HiSeq技术对颐和园不同植被覆盖区的土壤样品测 序,通过探讨颐和园中不同植被区域土壤细菌群落 结构特征,为颐和园土壤生态环境保护和治理提供 科学依据。1材料与方法1.1 土壤样品的采集与处理2018年79月,根据颐和园内绿地的优势植 物类群进行分类,选取园区内17个具有代表性的区 域,包括牡丹种植区(MD)、宿根花卉区(SG)、落叶 阔叶林区(LY)、针阔叶混交林区(HJ)、野生灌草丛 区(GC)和踩踏草坪区(CP),每个类型23处;样 区内随机设置3个1 m?的采样点,每个样点采用“5 点法”进行土壤样品的采集,即用土钻在020 cm 的深度采集样品,采样

16、时去除表面覆盖物并规避人 工填充物,采样后均匀混合、四分法取样,每处取样 土壤约1 k g作为1个样品。用于微生物分析样品 过筛(0.25 mm)处理后置于无菌密封袋中低温运至 实验室一80 C保存;将用于土壤理化指标分析的样 品放置室内风干、去除杂质,过筛(0.25 mm)备用,每个备用样品不少于50 g1.2 土壤理化指标的测定依据鲍士旦版土壤农化分析方法诃测定含水 率、土壤密度、p H值、有机质、全氮、碱解氮、有效 磷、速效钾、全磷和全钾,电导率采用电导率仪(上 海雷磁公司,DDSJ308A)测定。1.3 土壤细菌多样性分析土壤DNA提取与质检参照张骏达等遡的方 法,利用Il l u m

17、ina HiSeq PE250测序平台对PCR扩 增产物进行双端测序分析,得到2 X 250 bp的 Paired-End数据;利用Usearch软件,基于97%的 相似度,对序列进行操作分类单位(OTU)聚类。委 托上海锐翌基因生物医药科技有限公司完成测序。1.4数据处理与分析利用SPSS 26.0软件进行数据统计分析;利用 R语言(versio n 3.3.1)做图。采用置换多元方差分 析方法对6类植被覆盖下的土壤细菌总OTU进行 差异性检验分析;采用FAPROTAX对不同植被覆 盖区土壤细菌群落进行功能预测。2结果与分析2.1不同植被覆盖区土壤理化性质参照园林绿化种植土壤技术要求遡和土地

18、 质量地球化学评价规范沪对不同植被覆盖下的土 壤理化性质进行分析,结果显示颐和园土壤p H值 在7.71-&44之间,总体呈弱碱性;土壤有机质含 量在&6615.43 g/k g之间,属于较低的水平;全 氮含量在0.752.04 g/k g之间,属于中高等水平;碱解氮含量在82.96-419.08 mg/k g之间,含量丰 富;有效磷含量在0.5455.87 mg/k g之间,变异 程度较大,多数区域磷元素极度匮乏;速效钾含量 在91.43289.83 mg/k g之间,较为充足(表1)。牡丹种植区和踩踏草坪区的电导率显著高于其他 区域,也说明这两个区域土壤含盐量高;牡丹种植 区和宿根花卉区土

19、壤含水率较其他4个区域较高,土壤密度相对较低。综合各项养分指标,牡丹种植 区土壤养分显著优于其他5类区域。94北京农学院学报第38卷表1不同植被覆盖的土壤理化性质Tab.1 Soil ph ysic al-c h emic al propert ies c overed by different veget at ion理化性质Ph ysical-ch emical p ro p ert iesMDSGLYHJCPGC含水率WC/%26.80+2.20a25.10+1.40a21.60+1.00b18.600.70b19.80+0.90b20.50+0.70b土壤密度SBD/(g/cm-彳)1

20、.14+0.06b1.21+0.06ab1.33+0.07a1.38+0.04a1.35+0.05a1.28+0.04abp H 值/p H val u e7.71+0.23b8.31+0.13a&370.06a8.250.09a&44+0.15a&440.03a有机质 SOM/(g/k g)15.43+1.87a10.92+1.23b8.661.13b11.19+1.12b10.100.68b10.631.23b全氮 TN(g/k g)2.04+0.37a0.75+0.10c1.030.14bc0.840.06c0.93+0.13c1.37+0.12b全磷 TP/(g/k g)1.96+0.

21、24a0.64+0.05c1.000.14b0.500.03c0.51+0.03c0.68+0.03c全钾 TK/(g/k g)6.37+0.43ab5.610.28ab6.44士0*32a5.89士0*30ab5.52O.10b5.860.24ab碱解氮 AN/(mg/k g)419.08+138.22a 134.26+17.55b185.8238.70b94.10 士&77b82.96+16.99b143.79+10.71b速效磷 AP/(mg/k g)55.87+0.52a5.28+1.33c14.002.51b1.200.18d0.54+0.08d2.73+0.57cd速效钾 AK/(

22、mg/k g)289.83+16.57a129.97+4.27cd206.3325.49b150.75+21.72c91.43+13.71d116.27+10.38cd电导率 EC/(ms/cm 1)166.83+28.47ab 109.644.17b127.9313.00b91.234.68b222.48+50.16a101.40+3.42b注:同一列的不同字母表示不同处理间存在显著差异(PV0.05)。表2,表3同Different l et t ers in t h e same co l u mn indicat e significant differences bet ween t

23、 reat ment s(PV 0.05).2.2 土壤细菌多样性分析对于颐和园土壤样品,确定了 1 472 561条有 效序列,总碱基数为615 596 644 bp,平均长度为 418 bp。园区内的土壤细菌覆盖度均已达到95%以上,表明该次测序深度合格(表2),共产生7 726 个 OTUs。土壤细菌Al p h a多样性结果显示(表2),不同Th e same t abl e 2,3植被覆盖类型下的土壤细菌Sh anno n指数存在显 著差异,宿根花卉区细菌多样性指数显著高于踩踏 草坪区(PV0.05)。踩踏草坪区的So bs指数和 Ch ao l指数显著低于其他5类区域,表明不同植被

24、 覆盖对颐和园土壤细菌丰富度和多样性有显著 影响。表2不同植被覆盖土壤的细菌多样性指数和丰富度指数Tab.2 Diversit y and Ric h ness of t h e soil bac t erial c overed by different veget at ion处理Treat ment物种丰富度So bs index香浓指数Sh anno n,index辛普森指数Simp so n index丰富度指数Ch ao l index覆盖度Co verage/%MD2494.0045.18a6.570.15ab0.010.Ol a3463.02107.71ab96.120.20S

25、G2509.25 土 88.84a6.61 士 0.07a0.00 土 0.00a3502.78土131.39ab95.990.17LY2353.67土59.03ab6.390.l Oab0.01 土 0.00a321&06 土 60.65bc96.350.08HJ2516.57土 54.57a6.560.02ab0.01 土 0.00a3466.96土101.84ab96.04 0.12CP2220.75 土 52.26b6.26士0.10b0.01 土 0.00a3012.30土83.48c96.590.11GC2554.8859.43a6.490.l Oab0.01 土 0.00a361

26、0.94土89.35a95.830.102.3细菌群落组成及结构分析该次测序共检测出门43个、纲136个、目334 个、科518个、属903个、种1 974个。结果(表3)显 示,颐和园土壤细菌优势菌门为酸杆菌门(Acido bac-t erio t a,20.8%31.9%)、变形菌门(Pro t eo bact eria,21.8%27.2%)、绿弯菌门(Ch l o ro fl exi,5.9%10,2%)、放线菌门(Act ino bact erio t a,4.6%10.9%)、芽单胞菌门(Gemmat imo nado t,4.4%7.8%)、拟杆菌门(Bact e ro ido

27、t a,3.4%7.3%)、黏菌门(Myxo co cco t a,2.6%3.1%)、疣微菌门(Verru co micro bio t a 1.3%3.9%)和甲基微菌门(Met h yl o mirabil o t a,1.4%4.4%)。不同植被覆 盖区主要土壤细菌门类的相对丰度明显不同(PV 0.05),牡丹种植区的土壤中,变形菌门和拟杆菌门 的相对丰度显著高于其他植被覆盖的区域,酸杆菌 门和甲基微菌门的相对丰度低于其他区域;踩踏草 坪区的放线菌门、芽单胞菌门和甲基微菌门的相对 丰度显著高于其他植被区域。土壤细菌Bet a多样性采用PCo A法进行分析,结果显示:主轴1的解释度为20

28、.1%,主轴2的解释 度为14.9%,累计贡献35.0%。其中踩踏草坪区的 土壤位于主轴1的负端,其余区域土壤多数在主轴1 正端,表明踩踏草坪区的土壤细菌群落组成与其余区 域土壤细菌群落组成有明显的区别;宿根花卉区、牡2023年第2期戈 悦等:颐和园不同植被区土壤细菌群落特征95丹种植区和落叶阔叶林区土壤细菌组成结构相似;野 壤细菌物种组成差异显著CK?=0.545 8,P=0.001)生灌草区和针阔叶混交林区的土壤细菌组成结构相(图1)0似。置换多元方差分析表明,不同的植被覆盖下的土表3不同植被覆盖下的土壤微生物在门水平上的丰度变化Tab.3 Abundanc e c h anges of

29、soil mic roorganisms under different veget at ion c over at ph ylum level处理 Treat mentMDSGLYHJCPGC酸杆菌门 Acido bact erio t a20.80+4.07c30.16+1.27a28.60+2.30a31.88+1.98a21.96+1.43bc27.29士 1.09ab变形菌门 Pro t eo bact eria27.183.13a22.51+1.15b23.060.99b23.59士0.58ab21.76+0.98b23.740.71ab未分类 u ncl assified6.8

30、8+2.91a5.53+0.83a9.76+1.53a7.931.22a10.07+2.15a10.27+2.05a绿弯菌门Ch l o ro fl exi10.20+2.00a8.60+0.49ab7.27+0.59bc5.920.39c8.480.70ab5.940.37c放线菌门 Act ino bact erio t a5.80+2.36b6.50+1.07b4.650.82b5.02+0.35b10.86+1.27a6.83+0.61b芽单胞菌门Gemmat imo nado t a6.540.68ab6.440.51ab5.140.35bc4.71+0.39c7.76+0.65a4

31、.42+0.26c拟杆菌门Bact ero ido t a7.240.98a4.81+0.64bc4.580.45bc4.640.43bc3.35+0.61c5.730.41ab甲基微菌门 Met h yl o mirabil o t a1.400.49d2.13+0.17 cd2.650.6bc3.390.46ab4.36+0.34a2.660.25bc疣微菌门 Verru co micro bio t a3.01 0.56ab2.40+0.30b3.92+0.64a3.130.32ab1.29+0.15c2.92+0.23ab注:图中有N+l个盒子,N是分组的数目;“Eet ween”的盒

32、子表示组与组之间的差异,其他盒子代表各自组内的差异,Y轴刻度表示距离值 图1不同植被覆盖类型土壤细菌群落结构Bet a多样性分析和组间差异显著分析Th ere are N+l bo xes in t h e figu re,and N is t h e nu mber o f gro u p s.Th e bo x o f bet ween refers t o t h e differences bet ween gro u p s,and t h e o t h ers rep resent t h e differences wit h in t h eir resp ect ive g

33、ro u p s.Th e y-axis scal e rep resent s t h e dist ance val u eFig.1 Th e Bet a diversit y analysisand signific ant differenc e analysis of soil bac t erial c ommunit y st ruc t ure bet ween different veget at ion c over t ypes2.4细菌生态功能多样性分析使用FAPROTAX对不同植被覆盖区土壤细 菌群落进行功能预测表明,土壤样品功能聚类明 显,野生灌草区和针阔叶混交林

34、区聚为一类,宿根 花卉区、牡丹种植区和落叶阔叶林区聚为一类,踩踏 草坪区单独一类。颐和园土壤细菌的主要功能为化 能异养(ch emo h et ero t ro p h y,相对丰度 28.98%34.93%)、需氧化能异养(aero bic_ch emo h e t e ro t ro-p h y,相对丰度24.58%30.55%)和动物寄生虫或 寄生体(animal _ p arasit es _ o r _ symbio nt s,相 对丰 度5.86%12.10%)。不同植被覆盖区之间存在 显著差异(P0.05)的功能分组共获得23项。对 这23项功能分组进行单因素方差分析可以发现,化

35、 能异养、需氧化能异养和亚硝酸胺化(nit rit e _ammo nificat io n)功能菌群在踩踏草坪区相对丰度最高(P0.05);芳香族化合物降解和硫化合物的暗氧 ft(dark _o xidat io n_o f_su l fu r_co mp o u nds)菌群在 牡丹种植区最高(P 0.05);反硝化(denit rificat io n)、光营养(p h o t o t ro p h y)和纤维素水 解作用(ce l l u l o l ysis)等的功能菌以野生灌草丛区最 高与其他区域间存在显著差异(P0.05)。2.5 土壤细菌群落与土壤环境因子的关联分析由图2可见,

36、土壤环境因子对土壤细菌群落结 构可造成显著影响,冗余分析结果显示,两轴变异 累计贡献42.43%,其中第一轴贡献33.19%的变 异,第二轴贡献9.24%的变异;经VIF(Variance infl at io n fact o r,方差膨胀因子)分析剔除全磷(TP)这 一共线性较大的环境因子;各变量箭头角度表明,96北京农学院学报第38卷除AK与第二序轴相关性较大以外,其余9项指标RDA1(33.19%)和AN对颐和园土壤细菌群落结构有着显著影响(P0.05)oAcido bact erio t aPro t eo bact eria u ncl assieiedCh l o ro fl e

37、xiAct ino bact erio t aGemmat imo nado t aBact ero ido t aMyxo co cco t aMet h yl o mirabil o t aV erru co micro bio t a0.6 的0-0.6注:*0.01P 0.05,*0.001P0.01,*0.001图2 土壤微生物群落与土壤环境因子关系的冗余分析和相关性热图Fig.2 Redundanc y analysis of relat ionsh ip,Spearman Correlat ion Heat map bet ween mic robial c ommunit y

38、and soil environment al fac t ors由图2可以看出,土壤细菌的不同类群对环境 因子的响应也各不相同,该研究中,酸杆菌门的相 对丰度与EC呈现极显著负相关关系(P0.01);拟杆菌门的相对丰度与SBD呈极显著负相关关系(P0.01),与SOM、TN、AN和AP呈现显著正相 关关系(P0.05);绿弯菌门的相对丰度与EC呈 现显著正相关关系(P0.01);放线菌门与AP、AK、WC呈显著负相关关系(P0.05);黏菌门与 AK呈极显著负相关关系(P0.01),与SOM呈现 显著正相关关系(P0.05);甲基微菌门与AN、AP、AK、WC均呈现显著负相关关系(P0.05

39、),与SBD呈现显著正相关关系(P0.05);疣微菌门 与AN、AP呈现显著正相关关系(P0.05)。3 讨论和结论颐和园土壤呈现中性至碱性,有效磷含量普遍 较低,依据北京市土壤养分定级标准,除牡丹种植 区域土壤养分状况为优,其他区域土壤养分状况中 等偏下。这与张娟m的调查结果相似。不同植被覆 盖区域所处环境不同,游人踩踏、浇灌、施肥以及枯 落物处理等人为干扰使得6类植被覆盖区域的土壤 理化性质差异显著。牡丹种植区因水肥管理集约,土壤质量最佳。踩踏草坪区因植被量少,人为踩踏 使得土壤板结,透气透水性差,土壤质量最差。植物的多样性对土壤微生物群落结构具有重 要的影响,可以直接影响土壤微生物的动态

40、和多样 性。乔木、灌木、野草、花卉的生理生态特性不 同,根系深度、分泌物、凋落物不同,土壤微生物群 落、功能也有所不同坯。城市公园由于受到人为干 扰的影响,植被对土壤微生物群落的影响有所下 降,Hu i等阴认为,尽管土壤微生物在城市公园中 经常受到干扰,但土壤微生物仍然遵循植物-微生物 关联模式。在该研究中,颐和园不同植被区土壤细 菌的物种多样性、细菌群落结构和功能都有显著差 异,说明在颐和园内植被对土壤细菌群落塑造起到 重要作用。有研究表明,大多数土壤微生物的种类大致相 似2425,其中,变形菌门占据着主导地位,酸杆菌门 广泛存在于自然界中,是土壤微生物群落的重要组 成部分板。在颐和园土壤中

41、,酸杆菌门和变形菌门 为细菌绝对优势类群,占比分别为21%32%和 22%27%。其次是绿弯菌门、放线菌门、芽单胞 菌门和拟杆菌门,这与先前的研究结果较为一 致27。野生灌草区和针阔混交林区反硝化功能类 群显著高于其他区域,踩踏草坪区的亚硝酸胺化类 群显著高于其他区域。Sch imel等以研究发现,干燥会导致土壤微生 物生物量减低,群落结构发生改变。土壤有机质含 量对于维持土壤微生物多样性至关重要29,为土壤 细菌对碳、氮的利用提供了有利条件o Sardinh a 等曲认为盐分含量会抑制微生物的生长。依据 RDA分析,p H、EC、TN和AN对颐和园土壤细菌 2023年第2期戈悦等:颐和园不同

42、植被区土壤细菌群落特征97群落结构的产生显著影响,其中以EC对颐和园细 菌群落的影响最大。踩踏草坪区的细菌物种多样 性及丰富度较其他5类土壤显著下降,该区域游人 活动频繁,土壤含盐量高,造成细菌种类、数量减 少。踩踏草坪区土壤中的放线菌的相对丰度最高 且与其他区域差异显著,这很可能是由于偏碱性的 营养贫瘠的土壤更适合放线菌门的生存切。该研究表明变形菌门和拟杆菌门的最高丰度 均出现在土壤养分含量高的牡丹种植区,酸杆菌门 相对含量最低值(21%)出现在牡丹种植区,其他区 域土壤有机质和全氮均远低于牡丹区,变形菌门和 拟杆菌门丰度呈现降低趋势,酸杆菌相对含量上升 到27%32%不等,这与Fierer

43、等跑的研究较为一 致。踩踏草坪区土壤养分状况最差,酸杆菌相对含 量为22%,仅稍高于牡丹种植区,其原因可能是踩 踏草坪区土壤含盐量高,抑制了酸杆菌门细菌生 长,这与王雅芸等对胡杨地土壤微生物群落研究 结果类似。该研究结果显示绿弯菌门的丰度与土 壤养分状况没有直接联系,在土壤养分高的牡丹种 植区其相对含量最高为10%,在土壤养分状况最差 的踩踏草坪区相对含量为&5%,其相对含量最低 值出现在针阔混交林和野生灌草丛均为5.9%,这 可能与绿弯菌门生态幅广,对人为干扰耐受力强的 特点有关。牡丹种植区与踩踏草坪区是六类土壤 中受人为干扰最强烈区域,前者是集约的人工施肥 养护管理,后者是频繁的游人活动。

44、针阔混交林和 野生灌草丛区域自然度相对较高,绿弯菌门丰度低。颐和园土壤中性至碱性,碱解氮和速效钾含量 充足,速效磷匮乏且变异度大。园内不同植被覆盖 下的土壤细菌群落的优势菌类群具有高度一致性,多样性差异较小,踩踏草坪区细菌丰富度显著低于 其他区域。门分类水平下酸杆菌门(Acido bact erio-t a)、变形菌门(Pro t eo bact e ria)、放线菌门(Act i-no bact e rio t a)、绿弯菌门(Ch l o ro fl exi)和芽单胞菌 H(Gemmat imo nado t a)为主要优势菌门,占细菌总 比77%81%。不同植被覆盖区土壤细菌结构、功 能

45、有显著差异,化能异养、需氧化能异养和亚硝酸 胺化功能菌群在踩踏草坪区相对丰度最高;芳香族 化合物降解和硫化合物的暗氧化菌群在牡丹种植 区最高;反硝化、光营养和纤维素水解功能菌以野 生灌草丛区最高。通过土壤细菌群落结构组成与 土壤环境因子的冗余分析发现,颐和园土壤细菌群 落结构受p H值、电导率、全氮和碱解氮的显著影 响。研究表明,颐和园内植被对土壤细菌群落塑造 起到重要作用。参考文献:1 张娟,田宇,王艳春.颐和园土壤肥力特征分析C/2014“城 市园林绿化与和谐宜居之都建设”学术论坛暨学会成立50周 年纪念大会论文集,2015-08,中国北京:科学技术文献出版 社,2014:417-421.

46、2戈悦,刘悦秋,丛一蓬,等.颐和园绿地表层土壤肥力质量评 价J/OL.南京林业大学学报(自然科学版):1-132023-02-13.h t t p:/k k cms/det ail/32.1161.S.20221017.1703.005.h t ml.3 ESCOBEDO F J,KROEGER T,WAGNER J E.Urban fo rest s and p o l l u t io n mit igat io n anal yzing eco syst em services and disservicesCJ.Enviro nment al Po l l u t io n,2011,

47、159(8):2078-2087.4 CUSACK D F,SILVER W L,TORN M S,et al.Ch anges in micro bial co mmu nit y ch aract erist ics and so il o rganic mat t er wit h nit ro gen addit io ns in t wo t ro p ical fo rest s J.Eco l o gy,2011,92(3):621-632.:5 刘丽,徐明恺,汪思龙,等.杉木人工林土壤质量演变过程中 土壤微生物群落结构变化J1生态学报,2013,33(15):4692-4706

48、.6程建国,纪昌海,罗燕,等.四川九龙山自然保护区林麝栖息 地典型植被土壤微生物群落特征J.西北林学院学报,2017,32(2):205-211.:7 厉桂香,马克明.北京东灵山树线处土壤细菌的PICRUSt基 因预测分析J1生态学报,2018,38(6):2180-2186.E8徐飞,蔡体久,杨雪,等.三江平原沼泽湿地垦殖及自然恢复 对土壤细菌群落多样性的影响J1生态学报,2016,36(22):7412-7421.E9纳小凡,郑国琦,彭励,等.不同种植年限宁夏枸杞根际微生 物多样性变化J1 土壤学报,2016,53(1):241-252.10唐杰,徐青锐,王立明,等.若尔盖高原湿地不同退化

49、阶段的 土壤细菌群落多样性J.微生物学通报,2011,38(5):677-686.111刘远,张辉,熊明华,等.气候变化对土壤微生物多样性及其 功能的影响J.中国环境科学,2016,36(12):3793-3799.12 HARTMANN A,SCHMID M,TUINEN D V,et al.Pl ant-driven sel ect io n o f micro besEJ,Pl ant So il,2009,321(1/2):235-257.13 VRANOVA V,REJSEK K,SKENE K R,et al.Met h o ds o f co l l ect io n o p l

50、 ant ro o t exu dat es in.rel at io n t o p l ant met abol ism and p u rp o se:a reviewJ.J Pl ant Nu t r So il Sci(1999),2013,176(2):175-199.14 PRESCOTT C E,GRAYSTON S J.Tree sp ecies infl u ence o n micro bial co mmu nit ies in l it t er and so il:cu rrent k no wl edge and research needsJ.Fo r Eco

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