Page 12 - 《广西植物》2022年第7期
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ϟ ԡ ऐ ࿗ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ 卷
可能会因此受到影响而降低ᖔ即 શ 添加水平存在
一定阈值ᤥ 在为期 年的试验中ᖔ各处理的土壤
ᡱ̀ 为 Ꭾᤃ ጲ ᎮᎮᤃᖔ处理间无明显差异ᖔ且与 શè᥈༁
的相对丰度没有表现出显著的相关性ᖔ说明本研
究中土壤 ᡱ̀ 对 શè᥈༁ 影响较弱ᤥ 这可能是由于土
壤具有较高的缓冲能力ྉ 江军等ᖔԡϟँɯ 或与其他
微生物的共同作用ྉ例如丛枝菌根菌丝作用ɯ 的结
果ྉ曹本福等ᖔԡϟɯଫ此外ᖔ 在 ఋશܦ ఋ۪ܦ ዶ۪ܦ ᥘାશ
中各处理亦无明显差异ᖔ这可能是因为 年的氮
添加试验时间较短ᖔ不能对其土壤肥力产生全面
质变影响的缘故ྉᨃࣼᢃᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟᤃɯᤥ
图 ሕজ 氮添加对樟子松人工林各氮转化过程 在本研究中ᖔ基于 ᥈ᔀᆍऊၤᔽᡱ ጢԡ 微阵列系统探
શè᥈༁ 相对丰度的影响 索了参与氮转化过程关键基因的相对丰度ᖔ结果
èᔽ੫ ሕজ ጶᔀዹᡷ༁ ᆍ Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ ᑕʛʛᔽᡷᔽᆍႿ ᆍႿ ᡷၤᔀ ʢᔀᑕᡷᔽᔀ ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ
表明᧥中低 શ 添加处理ྉશϟܦશጢɯ对所有 શè᥈༁ 皆表
ᆍ શè᥈༁ ᔽႿ ᔀᑕዹၤ Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ ᡷʢᑕႿ༁ᆍʢቝᑕᡷᔽᆍႿ ᡱʢᆍዹᔀ༁༁ ᆍ
现出一定的促进作用ᖔ尤其体现在氨化ܦ硝化和反
ۗᔠႥࣩ ᡥᤀצᓣᡙʗᔠ ᑕʢ ቂᅳႥᅳᤀᔠዞᐹ ᡱᑕႿᡷᑕᡷᔽᆍႿ
硝化相关基因ᖔ而高 શ 添加ྉશϟԡɯ 显著降低了所
有 શè᥈༁ 的相对丰度ᤥ
基因相对丰度均呈极显著相关ᖔ与土壤 ୩ᨃऊܦᥘାऊ
在氨化循环的相关基因中ᖔશϟ 和 શጢ 处理中
含量呈极显著正相关ᖔ其中 ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧܦႥᐹʗᤩ 与 ቴᓣ
的 ࣩʗᓣࣷ 相对丰度显著增加ᖔ同时在 શጢ 处理达到峰
更密切ᤥ
值ᖔ在 શϟԡ 显著下降ᖔ且谷氨酰胺合成基因ྉ ʐ၊ɯ
ԣॹ᎒ 土壤净氮转化和 ટ ᧣ 排放速率与 ટÞᤩܓ土壤 和厌氧氨氧化基因ྉ၊ऊᐹɯ丰度保持不变ᖔ这反映了
ԣ
性质的回归分析 氮素在达到饱和临界状态从而向矿化转化的趋势
由表 ࿗ 可见ᖔ基于逐步多元回归分析表明ᖔ
ྉԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟँɯᤥ 此外ᖔ本研究发现在 શϟ 和
ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧ 相对丰度和土壤 ᥘାऊ 含量是影响净 શ શጢ 处理下的 Ⴅᔠஏ̵ 没有明显增加ᖔ这与前人的研究
硝化速率ྉ ቴႥɯ 的主导因子ᖔ回归分析的决定系数 结果一 致ᖔ 即施氮对 Ⴅᔠஏ̵ 的相对丰度没 有 影 响
ྉቴ ɯ值为 ԡᤃ࿗ྉۗጐԡԡԡϟɯᤥ ࣩʗᓣࣷܦႥᔠʗᣞ 相对丰度和 ྉାᔀʢᡷၤʢᆍႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟ࿗ɯᤥ 这可能是由于在环境中
土壤 ᥘାऊ 含量是影响净 શ 矿化率ྉቴቂɯ 的主导因 获得的 શ 为有效态ྉશ̀ ᥋શܦશᨃ ᥋શɯᖔ因此不需
շ
ͱ
࿗ ሕ
子ᖔ回归分析的 ቴ 值为 ԡᎮጢྉۗጐԡԡԡϟɯଫႥᐹʗᤩ 相对 要额外的能量代谢投入ྉԻၤᔀႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔԡϟᎮɯᤥ
丰度和 Ⴅᔠʗ 相对丰度是影响 શ ᨃ 排放速率ྉቴᓣɯ的 在参与硝化过程的相关基因中ᖔ氮添加处理
主导因子ᖔ回归分析的 ቴ 值为 ԡᤃँྉۗጐԡԡԡϟɯᤥ ྉશϟܦશጢɯ 显著增加了 ᐹቂᅳዛዛ᧣ዛ 和 ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧ 的
相对丰度ᖔ这与 ୩झࣼҴᔽዹ༁ྉԡϟɯ 在温带森林中的研
ሕজ 讨论 究结果趋于一致ᖔ这意味着区域气候影响不是主
导硝化作用的主要驱动因子ᤥ 此外ᖔ本研究发现
适量的氮ྉશɯ 添加可以缓解生态系统中的氮 硝化过程的总基因丰度与土壤 ఋશܦશᨃ ᥋શ 呈显著
ͱ
ሕ
素限制ᖔ为微生物的生长和基础代谢提供底物和 正相关ྉ表 ɯᖔ表明 શ 添加引起的土壤 શ 含量增
能量ᖔ从而激发土壤养分有效性ܦ提高微生物的功 加可提高硝化基因丰度ᤥ 值得注意的是ᖔ在所有
能活性ྉᓂᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟᎮɯᤥ 本研究地点位于塞罕坝 处理中 ᐹቂᅳዛዛ᧣ዛ 的丰度皆明显高于 ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧᤥ
人工林场ᖔ该区域已被证实氮储备较低ྉ 任艳林ᖔ 前人研究表明 ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧ 受具有核糖体的功能微
ԡϟɯᖔ因此 શ 添加可能对该区域的养分底物有效 生物所介导ᖔ因此在营养丰富的环境或适量增加 શ
性产生影响ᤥ 本研究中ᖔ不同氮水平对不同指标 情况下其相对丰度较高ᤥ 而 ᐹቂᅳዛዛ᧣ዛ 与铵具有
影响不一ᖔ随着氮素添加水平的提高ᖔ土壤 ୩ᨃऊܦ 较高的亲和力ᖔ对氮限制或氮饱和环境具有更好
ᥘାऊܦ᧕ᨃऊ 则呈先上升后下降的趋势ᖔ当土壤由于 的耐受性ྉ ᨃࣼᢃᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟँɯᤥ 因此ᖔ研究区域
过量添加 શ 而使土壤 શ 饱和时ᖔ土壤养分的分配 中 ᐹቂᅳዛዛ᧣ዛ 在丰度数值上比 ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧ 更大ᖔ 同
