农业环境科学学报

作者：李琼香,朱经伟,王新修,李志宏,张云贵,陈曦,杨荣,刘青丽

单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081,贵州省烟草科学研究院, 贵阳 550000,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081

关键词：土壤质地,微生物群落,宏基因组,黏土,黏壤土,壤土,

基金：植烟土壤健康评价体系构建及应用项目（110202102037）；贵州典型植烟土壤健康评价指标体系构建与应用项目（2021XM17）；国家烟草专卖局科技项目（110200601014）

为探讨不同质地黄壤微生物群落特征，以贵州省平坝区不同质地黄壤为研究对象，采用宏基因技术，分析了黏土（N）、黏壤土（NR）、壤土（R）的微生物群落多样性、组成结构、网络互作及代谢功能等的差异。结果表明：黏土的Shannon、Simpson、Invsimpson多样性指数显著高于壤土，分别高出2.03%、1.33%、2.74%。S.chao1、S.ACE、S.obs丰富度指数均呈现出黏土>黏壤土>壤土的规律。不同质地黄壤共有物种4 883个，其中黏土独有物种最高，分别是黏壤土和壤土的3.63倍和5.35倍；黄壤微生物主要由细菌（90.98%）、古菌（2.22%）、真核生物（0.03%）组成。界水平上，与黏壤土和壤土相比，黏土细菌相对丰度显著降低，真核生物相对丰度显著增加，古菌相对丰度在3种质地黄壤间差异不显著。门水平上，不同质地黄壤物种结构组成相同，但相对丰度有所差异，随着土壤质地黏性加重，土壤变形菌门、念珠菌门相对丰度降低，放线菌门、酸杆菌门相对丰度增加；奇古菌门相对丰度降低，广古菌门相对丰度增加；子囊菌门相对丰度降低、毛霉菌门相对丰度增加；不同质地土壤显著富集的物种类群差异显著。在黏土中显著富集的种群主要来自酸杆菌门；在壤土中显著富集的种群主要来自变形菌门、硝化螺旋菌门、奇古菌门；在黏壤土中显著富集的种群主要来自芽单胞菌门；从网络拓扑分析来看，壤土网络节点数和网络边数分别较黏土增加了17.24%和4.69%。黏土负连接比例为32.81%，分别较黏壤土、壤土降低19.29%、30.21%；但黏土微生物网络密度最高，为0.32，壤土和黏壤土网络密度分别较黏土降低12.50%和25.00%。随着土壤黏粒的增加，微生物共现网络的连通性提高、网络稳定性降低，且以共生关系为主；功能预测显示，土壤代谢通路基因丰度整体表现为壤土>黏壤土>黏土，微生物代谢活动在黏土中最低，在壤土中最高。abfA、manA、manB、xylA等降解半纤维素基因丰度均在黏土中最高，与黏粒含量呈正相关，而与pH呈负相关。narH、narB、ureC、nrtC、nrfA等氮功能基因丰度则相反，在不同质地的土壤中表现出壤土>黏壤土>黏土的分布规律，与黏粒含量呈负相关，与pH呈正相关；土壤质地和pH值是影响微生物群落组成和功能基因表达的共同因子。结果表明，3种质地土壤中壤土和黏土微生物群落特征差异最大，土壤质地和pH是作用于微生物特征的关键因子。

来源：2025年第7期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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