MDPI开放科学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/mdpi https://www.mdpi.com/

博文

Microorganisms:黄河冲积平原不同土地利用方式下土壤微生物群落结构特征

已有 805 次阅读 2025-3-4 16:56 |个人分类:学术软文|系统分类:论文交流

文章导读 

黄河冲积平原是生物多样性保护的关键区域,但其生态系统因长期人类干扰而敏感脆弱。提升生态韧性、促进土地可持续利用是应对生态挑战的核心。土壤微生物群落对生态系统功能至关重要,而土地利用是影响其结构和多样性的主要人为因素。

目前,针对该区域的研究多集中于土壤理化性质及水分含量,对土壤微生物的关注较少。为此,本研究以黄河冲积平原的谭阳林场为例,利用宏基因组测序技术,分析了五种土地利用方式 (柽柳林、白蜡林、农田、湿地和草地) 下土壤细菌、真菌、古菌及病毒群落的组成与多样性。

          

 研究过程与结果 

1、不同土地利用方式下土壤细菌群落结构分析

在门水平上,丰度排名前三的是变形菌门 (Pseudomonadota)、酸杆菌门 (Acidobacteriota) 和放线菌门 (Actinomycetota) (图1A);在属水平上,柽柳林与白蜡林、农田与湿地结构更为相似 (图2A);种水平多样性分析结果显示,土壤细菌群落在不同土地利用方式之间存在分化 (图3A),湿地的Shannon和Simpson指数最高 (图4A);Lefse分析结果表明 (图5A),在门、纲、目、科和属分类水平中,五种土地利用方式土壤细菌群落间显著优势物种存在差异。

2、不同土地利用方式下土壤真菌群落结构分析

在门水平上,丰度排名前三的是子囊菌门 (Ascomycota)、毛霉门 (Mucoromycota) 及担子菌门 (Basidiomycotina) (图1B);在属水平上,柽柳林与白蜡林、农田与湿地结构更为相似 (图2B);种水平多样性分析结果显示,土壤真菌群落在不同土地利用方式之间存在分化 (图3B),柽柳林和白蜡林的Chao1和Ace指数最高 (图4B);Lefse分析结果表明 (图5B),在门、纲、目、科和属分类水平中,五种土地利用方式土壤真菌群落间显著优势物种存在差异。

3、不同土地利用方式下土壤古菌群落结构分析

在门水平上,丰度排名前三的是亚硝化球菌门 (Nitrososphaerota)、广古菌门 (Euryarchaeota) 和Candidatus Thermoplasmatota (图1C);在属水平上,柽柳林与白蜡林、农田与草地结构更为相似 (图2C);种水平多样性分析结果显示,土壤古菌群落在不同土地利用方式之间存在分化 (图3C),草地的Shannon指数、Simpson指数、Ghao1指数和Ace指数较高 (图4C);Lefse分析结果表明 (图5C),在门、纲、目、科和属分类水平中,五种土地利用方式土壤古菌群落间显著优势物种存在差异。

4、不同土地利用方式下土壤病毒群落结构分析

在门水平上,尾噬菌体门 (Uroviricota) 占据绝对优势 (图1D);在属水平上,柽柳林与白蜡林、农田与湿地结构更为相似 (图2D);种水平多样性分析结果显示,土壤病毒群落在不同土地利用方式之间存在分化 (图3D),草地的Chao1和Ace指数最高 (图4D);Lefse分析结果表明 (图5D),在门、纲、目、科和属分类水平中,五种土地利用方式土壤病毒群落间显著优势物种存在差异。

8.png

图1. 不同土地利用方式下土壤微生物群落门水平结构组成分析 (A) 细菌,(B) 真菌,(C) 古菌,(D) 病毒。

9.png

图2. 不同土地利用方式下土壤微生物群落属水平聚类分析 (A) 细菌,(B) 真菌,(C) 古菌,(D) 病毒。

10.png

图3. 不同土地利用方式下土壤微生物群落β多样性分布特征 (A) 细菌,(B) 真菌,(C) 古菌,(D) 病毒。

11.png

图4. 不同土地利用方式下土壤微生物群落α多样性分析 (A) 细菌,(B) 真菌,(C) 古菌,(D) 病毒。

12.png

图5. 不同土地利用方式下土壤微生物群落Lefse分析 (LDA值为4.0) (A) 细菌,(B) 真菌,(C) 古菌,(D) 病毒。

            

研究总结 

本研究揭示了黄河冲积平原不同土地利用方式下土壤微生物群落的结构特征及其多样性变化。土地利用方式显著影响了土壤微生物群落的组成,不同土地利用方式下的土壤细菌、真菌、古菌和病毒群落呈现出不同的结构特征。

本研究结果表明,在弃耕农田上构建多样性的生境可以显著提高土壤微生物的多样性,其中构建湿地生态系统将获得更高的土壤微生物多样性水平。本研究为黄河冲积平原地区的土地利用决策提供了重要的微生物生态学依据,有助于实现该地区土壤资源的可持续利用与生态保护。

        

阅读英文原文:https://www.mdpi.com/3154292

期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/microorganisms

          

Microorganisms 期刊介绍

主编:

Nico Jehmlich, UFZ-Helmholtz Centre for Environmental Research, Germany

期刊主题涵盖微生物学的各个研究领域,主要发表环境、植物、食品、肠道、医药、技术等微生物相关领域的学术文章。现已被SCIE (Web of Science)、PubMed (NLM)、Scopus等重要数据库收录。

2023 Impact Factor:4.1  

2023 CiteScore:7.4

Time to First Decision:11.7 Days 

Acceptance to Publication:2.7 Days

尾图1.jpg

尾图2.jpg



https://wap.sciencenet.cn/blog-3516770-1475932.html

上一篇:Entropy 清华大学的龙桂鲁教授等创建特刊——“量子信息:迈向应用”
下一篇:JMSE:中国地质大学 (武汉) 蒙冕模教授等创建特刊——海上油气勘探与开发研究进展
收藏 IP: 61.242.144.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2025-4-27 12:39

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部