高峥课题组揭示不同耕种植被土壤中细菌与古菌的群落分布模式差异
文章作者:        发布时间: 2020-03-04                 浏览次数: 10

细菌和古菌在土壤生物地球化学循环中扮演着重要角色。然而,在同一土壤生境下细菌和古菌的生态分布模式有何异同仍有待研究。近日,我院高峥教授和资源与环境学院赵庚星教授课题组联合在土壤学领域顶级期刊Soil Biology and Biochemistry上发表题为“Similar drivers but different effects lead to distinct ecological patterns of soil bacterial and archaeal communities”的文章,比较了不同植被覆盖下土壤中细菌和古菌的群落特征。

该研究从黄河三角洲选取覆盖不同植被的土壤,植被类型包括农作物小麦、棉花、水稻,野生植被碱蓬以及没有任何植被覆盖的光板土地。微生物活性代谢检测发现,微生物呼吸及硝化等代谢活动与土壤植被类型密切相关,在碱蓬和光板土壤中的微生物活性普遍偏低。荧光定量PCR和扩增子高通量测序发现,在所有土壤样品中,细菌的16S rRNA基因丰度和α多样性都高于古菌,并且这种差异在农业土壤中相比非农业盐渍土中更明显。与细菌相比,古菌群落显示出更多的分布限制,即广泛分布类群的比例较少。相关性分析揭示,影响细菌和古菌群落的环境因子虽然相似,但作用相反,其中盐度是最重要的影响因素。大多数优势细菌类群与盐度呈显著负相关关系,例如α变形菌纲、β变形菌纲、酸杆菌门和硝化螺菌门。对古菌而言,除了奇古菌门,大多数来自广古菌门、乌斯古菌门和盐纳古菌门的古菌类群与盐度呈正相关关系。此外,共存网络分析表明,不仅细菌,大量古菌也在微生物共发生网络中具有重要地位,尤其是在高盐土壤中。该研究系统揭示了不同植被覆盖土壤中细菌和古菌的群落分布模式及其与环境因子的关系,扩展了我们对陆地生态系统中原核微生物生态分布模式的认识。

山东农业大学生命科学学院高峥教授和资源与环境学院赵庚星教授是该论文的共同通讯作者,高峥课题组的毕业生位光山以及李明聪博士是该工作的主要承担者,该项目获得了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省“双一流”学科建设项目经费的支持。

 

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107759