連作對楊樹人工林土壤細菌群落結構和多樣性的影響研究.pdf

1、楊樹是我國工業(yè)人工林定向培育最適宜的樹種之一，近年來已成為我國主要的工業(yè)用材林樹種之一，但受土地資源限制，我國楊樹人工林只能在有限的林地上實行長期連作經營，從而導致楊樹人工林出現了不同程度的連作障礙，直接限制著我國人工林的可持續(xù)發(fā)展。在連作人工林地力衰退研究中，土壤養(yǎng)分循環(huán)以及土壤微生物群落結構變化一直是諸多學者關注的重點。土壤細菌在土壤微生物中占有重要地位，在土壤環(huán)境中具有十分重要的生態(tài)功能。但在以往的研究中，關于多代連作對人工林土壤

2、微生物的影響研究多集中在數量的變化，土壤微生物中細菌類群的變化尚鮮見報道。
　　本研究采用新Ⅰ代454高通量測序技術，以山東寧陽高橋林場內的多代連作楊樹人工林為研究對象，分別取Ⅰ代楊樹人工林根際、非根際土壤和連作Ⅱ代楊樹人工林根際、非根際土壤，提取各樣品土壤微生物總DNA，并對土壤細菌16S rDNA V5-V3區(qū)進行測序，分析了不同條件下土壤中細菌類群的變化，分析了連作楊樹人工林根際土壤和非根際土壤樣品的細菌多樣性，以及細菌群落

3、隨連作代數產生的變化，研究結果如下:
　　(1)測序共得到了28093條有效序列，將各樣品測序結果于97％相似度下聚類為用于物種分類的OTU(Operational Taxonomic Units，即操作分類單元)，4個樣品共產生了5875個OTU，其中，根際土壤樣品共得到了3036個OTU，非根際土壤樣品共得到了3051個OTU，兩組樣品共同包含的OTU共有1404個。可以認為兩組樣品組成較為相似，但有所差異，說明植物生長對門分

4、類水平上細菌類群的組成影響較小。
　　(2)在門的分類水平上，根際土壤樣品和非根際土壤樣品所包含的主要細菌類群分別有12個和13個，它們共有的細菌類群共有12個，分別是Acidobacteria、Actinobacteria、Armatimonadetes、 Bacteroidetes、Chloroflexi、 Gemmatimonadetes、Nitrospira、Planctomycetes、Proteobacteria、Fi

5、rmicutes、TM7和unclassified-bacteria，其中Proteobacteria、Acidobacteria、Actinobacteria為優(yōu)勢菌群。
　　(3)從豐富度指數Chao1和多樣性指數Shannon角度分析，發(fā)現Ⅰ代根際土壤和非根際土壤的兩個多樣性指數均大于Ⅱ代，就同一代土壤而言，Ⅰ代根際土壤的多樣性指數大于非根際土壤，但Ⅱ代根際土壤的多樣性指數小于非根際土壤，這說明連作導致根際土壤和非根際土壤細