秸秆还田配施化肥对砂姜黑土固碳细菌的影响

【摘要】：农田生态系统是陆地生态系统中最活跃且固碳潜力最大的碳库之一,其中,细菌在农田生态系统生物固碳过程中发挥着重要作用。采用PCR-克隆测序技术、末端限制性酶切长度多态性分析技术(T-RFLP)及荧光定量PCR技术研究了不施肥(CK),施氮磷钾肥(CK-F),单独秸秆还田(W-NF)和施氮磷钾加秸秆还田(W-F)4种施肥管理对砂姜黑土固碳细菌群落结构、多样性及丰度的影响。结果表明,秸秆还田土壤的固碳细菌主要包括Nitrosomonas,Mesorhizobium和Bradyrhizobium等。在CK和W-NF处理中,土壤固碳细菌以严格自养菌为主,优势种群为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),相对丰度分别为73.2%和72.4%。在CK-F和W-F处理中,土壤固碳细菌中严格自养菌相对丰度减小,而兼性自养菌相对丰度大幅增加。其中,CK-F的优势种群为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium),相对丰度分别为33.3%和17.6%。W-F的优势种群为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),相对丰度分别为26.4%和24.5%。施用化肥及秸秆还田均显著提高了土壤固碳细菌群落的多样性,其中化肥的影响大于秸秆还田。主成分结果显示施肥对土壤固碳细菌群落结构的影响大于秸秆还田。4个处理土壤固碳功能基因(cbb L)丰度为1.32×107~3.29×107拷贝·g-1(干土),施肥及秸秆还田均能显著提高土壤细菌cbb L基因丰度,其中秸秆还田配施化肥的cbb L基因丰度最大。上述结果表明了施肥及秸秆还田对土壤固碳细菌群落结构,多样性及数量均有显著的影响。 【作者单位】： 安徽农业大学资源与环境学院;安徽农业大学农学院;安徽农业大学生命科学学院;
【关键词】： 秸秆还田 固碳细菌 砂姜黑土 细菌群落
【基金】：安徽省自然科学基金(1408085MD75) 安徽省高校自然科学重点项目(KJ2013A113)共同资助
【分类号】：S154.3
【正文快照】： 大气温室效应是全球环境问题中最重要、最亟待解决的问题之一,其中CO2是对温室效应影响最大的气体,约占总效应的50%[1]。土壤碳循环是与全球气候变化密切相关的重要地球表层系统过程,是国际地学和生态学界近年来的热点领域[2]。生物固碳是陆地生态系统中最直接有效的二氧化碳

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