Page 13 - 《广西植物》2022年第7期
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Ꭾ 期              刘  鑫  军  等  ᧥ 氮添加对樟子松人工林氮转化及相关功能基因丰度的影响                                  ϟ ԡ ऐ ጢ
                          表 ԣই 氮添加下樟子松人工林土壤氮转化功能基因丰度与土壤因子的相关分析
                          ఋᑕᤦ᤟ᔀ ԰জ ऊᆍʢʢᔀ᤟ᑕᡷᔽᆍႿ ᑕႿᑕ᤟ᢃ༁ᔽ༁ ᆍ஦ ༁ᆍᔽ᤟ Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ ᡷʢᑕႿ༁஦ᆍʢቝᑕᡷᔽᆍႿ ᡱʢᆍዹᔀ༁༁ ᑕႿʛ ༁ᆍᔽ᤟ ஦ᑕዹᡷᆍʢ༁ ᔽႿ
                                  ۗᔠႥࣩ໧ ໧ᡥᤀצᓣ໧ᡙʗᔠ໧ ׹ᑕʢ঎ ቂᅳႥ੖ᅳᤀᔠዞᐹ ᡱ᤟ᑕႿᡷᑕᡷᔽᆍႿ ࣼႿʛᔀʢ Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ ᑕʛʛᔽᡷᔽᆍႿ
                                                                                                   氮功能基因
                                  氨化基因       硝化基因      反硝化基因      同化氮还原      异化氮还原
                       固氮基因        丰度         丰度         丰度        基因丰度       基因丰度      厌氧氨氧化        总丰度
             土壤因子       丰度                                                               基因丰度         ఋᆍᡷᑕ᤟
                                ዶቝቝᆍႿᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ  શᔽᡷʢᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ  ᧕ᔀႿᔽᡷʢᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ  ዶ༁༁ᔽቝᔽ᤟ᑕᡷᆍʢᢃ શ  ᧕ᔽ༁༁ᔽቝᔽ᤟ᑕᡷᆍʢᢃ શ
             ୩ᆍᔽ᤟ ஦ᑕዹᡷᆍʢ  શ ஦ᔽᑕ଴ᔽᆍႿ ੫ᔀႿᔀ                                               ዶႿᑕቝቝᆍ଴ ੫ᔀႿᔀ  ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ ᆍ஦
                                   ੫ᔀႿᔀ       ੫ᔀႿᔀ       ੫ᔀႿᔀ    ʢᔀʛࣼዹᡷᔽᆍႿ ੫ᔀႿᔀ  ʢᔀʛࣼዹᡷᔽᆍႿ ੫ᔀႿᔀ
                      ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ                                                          ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ  Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ ஦ࣼႿዹᡷᔽᆍႿ
                                 ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ  ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ   ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ  ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ  ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ
                                                                                                      ੫ᔀႿᔀ
               ୩ᨃऊ      ԡ঎࿗ँ       ԡ঎԰ጢ       ԡ঎࿗ऐ       ԡ঎࿗ጢ       ԡ঎࿗ϟ        ԡ঎࿗ሕ       ԡ঎࿗ँ       ԡ঎࿗ጢ
               ఋશ       ԡ঎԰࿗       ԡ঎࿗Ꭾ       ԡ঎ऐϟ       ԡ঎ሕጢ       ԡ঎ऐሕ       ԡ঎ᎮᎮ        ԡ঎԰࿗       ԡ঎ሕሕ
               ऊ ᣰ શ    ԡ঎࿗࿗       ԡ঎ጢԡ       ԡ঎࿗ᤃ       ԡ঎࿗ሕ       ԡ঎࿗ԡ        ԡ঎ሕ԰       ԡ঎࿗ᤃ       ԡ঎࿗ሕ
               ఋ۪       ԡ঎ϟሕ       ԡ঎࿗ँ       ԡ঎ሕԡ       ԡ঎ϟᎮ       ԡ঎ԡँ       ԡ঎ऐሕ        ԡ঎԰ᤃ       ԡ঎ϟᎮ
                 ͱ
              શᨃ ሕ ᥋શ   ԡ঎ᤃ԰       ԡ঎Ꭾሕ       ԡ঎ᎮᎮ       ԡ঎ऐԡ       ԡ঎ऐ԰       ԡ঎ऐԡ       ԡ঎Ꭾँ       ԡ঎ऐ԰
                 շ
              શ̀ ࿗ ᥋શ   ԡ঎ጢϟ       ԡ঎ᤃሕ       ԡ঎࿗࿗        ԡ঎ጢ       ԡ঎ጢᎮ        ԡ঎ጢ࿗       ԡ঎࿗ᤃ       ԡ঎ጢሕ
               ዶ۪       ͱԡ঎ጢϟ      ͱԡ঎ᤃ԰      ͱԡ঎࿗ᤃ      ͱԡ঎ሕጢ      ͱԡ঎࿗࿗      ͱԡ঎ሕጢ      ͱԡ঎ሕऐ      ͱԡ঎ሕᤃ
               ᧕ᨃऊ      ԡ঎Ꭾጢ       ԡ঎Ꭾ࿗       ԡ঎ሕᤃ       ԡ঎Ꭾ࿗       ԡ঎Ꭾ࿗       ԡ঎Ꭾሕ        ԡ঎԰Ꭾ      ԡ঎Ꭾᤃ
               ᧕ᨃશ      ͱԡ঎ϟँ      ͱԡ঎԰ϟ      ͱԡ঎࿗ጢ      ͱԡ঎԰ሕ      ͱԡ঎࿗Ꭾ      ͱԡ঎԰ᤃ      ͱԡ঎ሕሕ      ͱԡ঎ϟᤃ
               ᥘାऊ      ԡ঎԰Ꭾ       ԡ঎ጢሕ       ԡ঎ጢ࿗       ԡ঎ᤃϟ       ԡ঎ጢᎮ        ԡ঎ᤃԡ       ԡ঎԰ᤃ       ԡ঎԰ϟ
               ᥘାશ      ͱԡ঎԰ϟ      ͱԡ঎࿗ऐ      ͱԡ঎࿗ᤃ      ͱԡ঎ሕँ      ͱԡ঎ሕऐ      ͱԡ঎ጢऐ      ͱԡ঎ጢሕ      ͱԡ঎࿗Ꭾ
               ᡱ̀       ԡ঎԰԰       ԡ঎ԡँ       ԡ঎ሕ԰       ԡ঎԰ጢ       ԡ঎ϟᎮ        ԡ঎԰ᤃ       ԡ঎԰ँ       ԡ঎԰԰
            জ 注᧥   ᖔ    分别表示在 ԡ঎ԡጢ 和 ԡ঎ԡϟ 水平显著和极显著相关ᤥ 下同ᤥ
            জશᆍᡷᔀ᧥   ᖔ   ᑕʢᔀ ༁ᔽ੫Ⴟᔽ஦ᔽዹᑕႿᡷ᤟ᢃ ᑕႿʛ ᔀ଴ᡷʢᔀቝᔀ᤟ᢃ ༁ᔽ੫Ⴟᔽ஦ᔽዹᑕႿᡷ᤟ᢃ ዹᆍʢʢᔀ᤟ᑕᡷᔀʛ ᑕᡷ ԡ঎ԡጢ ᑕႿʛ ԡ঎ԡϟ ᤟ᔀ׹ᔀ᤟༁ ʢᔀ༁ᡱᔀዹᡷᔽ׹ᔀ᤟ᢃ঎ ఋၤᔀ ༁ᑕቝᔀ ᤦᔀ᤟ᆍऔ঎

                                 表 ᇺই 氮添加下樟子松人工林土壤净 ટ 硝化速率ܓ净 ટ 矿化率
                                    以及 ટ ᧣ 排放速率与 ટÞᤩ໧ 相对丰度及土壤因子的关系
                                          ԣ
             ఋᑕᤦ᤟ᔀ ሕজ ኏ᔀ᤟ᑕᡷᔽᆍႿ༁ၤᔽᡱ ᤦᔀᡷऔᔀᔀႿ ༁ᆍᔽ᤟ Ⴟᔀᡷ શ Ⴟᔽᡷʢᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ ʢᑕᡷᔀᖔ Ⴟᔀᡷ શ ቝᔽႿᔀʢᑕ᤟ᔽझᑕᡷᔽᆍႿ ʢᑕᡷᔀᖔ શ ᨃ ᔀቝᔽ༁༁ᔽᆍႿ ʢᑕᡷᔀ ᑕႿʛ ʢᔀ᤟ᑕᡷᔽ׹ᔀ
                                                                                     ԰
                   ᑕᤦࣼႿʛᑕႿዹᔀ ᆍ஦ શè᥈༁ ᑕႿʛ ༁ᆍᔽ᤟ ஦ᑕዹᡷᆍʢ ࣼႿʛᔀʢ Ⴟᔽᡷʢᆍ੫ᔀႿ ᑕʛʛᔽᡷᔽᆍႿ ᔽႿ ۗᔠႥࣩ໧ ໧ᡥᤀצᓣ໧ᡙʗᔠ໧ ׹ᑕʢ঎ ቂᅳႥ੖ᅳᤀᔠዞᐹ ᡱ᤟ᑕႿᡷᑕᡷᔽᆍႿ
                         氨化    固氮    硝化           反硝化            同化氮还原     异化氮还原             土壤因子
               氮转化过程     ዶቝቝᆍႿᔽ᥋  શ  શᔽᡷʢᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ  ᧕ᔀႿᔽᡷʢᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ  ዶ༁༁ᔽቝᔽ᤟ᑕᡷᆍʢᢃ શ ʢᔀʛࣼዹᡷᔽᆍႿ  ᧕ᔽ༁༁ᔽቝᔽ᤟ᑕᡷᆍʢᢃ  ୩ᆍᔽ᤟ ஦ᑕዹᡷᆍʢ
                         ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ  ஦ᔽ଴ᑕᡷᔽᆍႿ                                શ ʢᔀʛࣼዹᡷᔽᆍႿ
               શ ᡷʢᑕႿ༁஦ᆍʢቝᑕᡷᔽᆍႿ
                ᡱʢᆍዹᔀ༁༁
                                  ᐹቂᅳዛ᤬ ᐹቂᅳዛ᤬
                        ࣩʗᓣࣷ ੖ʐ၊  Ⴅᔠஏ̵   ၊ᐹᅳ  Ⴅᐹʗᤩ  Ⴅᔠʗᣞ  Ⴅᔠʗ୒  Ⴅᅳʗଧ Ⴅᅳ໧Ԯ  Ⴅᐹʗଧ  Ⴅᐹ໧ዛ  Ⴅᔠʗዛ  Ⴅᔠʗଧ  Ⴟᑕᡱዶ Ⴟʢ஦ዶ  ୩ᨃऊ  ఋશ  શᨃ ሕ ᥋શ શᨃ ࿗ ᥋શ ᧕ᨃऊ  ᧕ᨃશ  ᥘାऊ  ᥘାશ
                                                                                          ͱ
                                                                                              շ
                                   ዛ᧣ዛ  ዛ᧣ଧ
                 ቴႥ     ԡ঎ጢԡ  ԡ঎࿗ँ  ԡ঎࿗ऐ  ԡ঎԰ϟ  ԡ঎ጢ࿗  ԡ঎ሕᤃ  ԡ঎࿗ጢ  ԡ঎࿗ጢ  ԡ঎࿗ϟ  ԡ঎࿗ँ  ԡ঎࿗԰  ԡ঎԰Ꭾ  ԡ঎࿗ሕ  ԡ঎ጢጢ  ԡ঎԰ऐ  ԡ঎ሕᎮ  ԡ঎ጢጢ  ԡ঎ጢᤃ  ԡ঎ϟऐ  ԡ঎ጢԡ  ԡ঎԰ϟ  ͱԡ঎ԡᤃ  ԡ঎԰ሕ  ԡ঎Ꭾ԰  ͱԡ঎ԡँ
                 ቴቂ     ԡ঎ጢᎮ  ԡ঎ጢᎮ  ԡ঎ጢᤃ  ԡ঎԰ऐ  ԡ঎ᤃԡ  ԡ঎࿗ሕ  ԡ঎ጢᤃ  ԡ঎ጢ԰  ԡ঎࿗ँ  ԡ঎ጢᤃ  ԡ঎࿗ँ  ԡ঎ሕᤃ  ԡ঎ጢԡ  ԡ঎ᤃϟ  ԡ঎ሕᎮ  ԡ঎࿗ጢ  ԡ঎ᤃ԰  ԡ঎ጢᤃ  ԡ঎ϟϟ  ԡ঎࿗ԡ  ԡ঎ϟሕ  ͱԡ঎ԡ԰  ԡ঎ϟԡ  ԡ঎ᤃँ  ͱԡ঎ϟ࿗
                 ቴᓣ      ᗵ  ᗵ   ᗵ  ԡ  ঎  ԰  ऐ  ԡ  ঎  ጢ  ँ    ԡ঎ሕँ  ԡ঎ጢᎮ  ԡ঎ጢሕ  ԡ঎ጢϟ  ԡ঎ጢᤃ  ԡ঎ጢ԰   ᗵ  ᗵ  ᗵ  ᗵ  ᗵ  ᗵ  ԡ঎ጢጢ  ԡ঎ϟऐ  ԡ঎ሕሕ  ԡ঎ϟऐ  ԡ঎ϟϟ  ԡ঎ሕϟ  ԡ঎ጢᎮ  ԡ঎ϟᎮ
            表 ྽ই ટÞᤩ໧ܓ土壤因子与净 ટ 硝化速率ᕷ净 ટ 矿化率                    著增加了 Ⴅᅳʗଧ 的相对丰度ᖔ但其他反硝化基因的相
                   和 ટ ᧣ 排放速率的逐步多元回归分析                         对丰度几乎不变ᖔ本研究结果与前人在森林系统中
                       ԣ
            ఋᑕᤦ᤟ᔀ ࿗জ ୩ᡷᔀᡱऔᔽ༁ᔀ ቝࣼ᤟ᡷᔽᡱ᤟ᔀ ʢᔀ੫ʢᔀ༁༁ᔽᆍႿ ᑕႿᑕ᤟ᢃ༁ᔽ༁ ᆍ஦ શè᥈༁ᖔ  得到的研究结果不同ᤥ 前人研究表明 ႥᐹʗᤩܦႥᔠʗᣞ 和
                  ༁ᆍᔽ᤟ ஦ᑕዹᡷᆍʢ ᑕႿʛ Ⴟᔀᡷ શ Ⴟᔽᡷʢᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ ʢᑕᡷᔀᖔ Ⴟᔀᡷ
                                                               Ⴅᔠʗ୒ 丰度随着 શ 添加的增加而大幅度提升ᖔႥᅳʗଧ 和
                  શ ቝᔽႿᔀʢᑕ᤟ᔽझᑕᡷᔽᆍႿ ʢᑕᡷᔀ ᑕႿʛ શ ᨃᔀቝᔽ༁༁ᔽᆍႿʢᑕᡷᔀ
                                        ԰
                                                               Ⴅᅳ໧Ԯ 对 શ 添加不敏感ྉఋᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᤃɯᤥ 两者研
              氮转化过程
                         方程式                                   究结果不同的原因可能与反硝化作用的步骤顺序
             શ ᡷʢᑕႿ༁஦ᆍʢቝᑕᡷᔽᆍႿ                    ቴ  ԰  ۗ
                         ᥘᆍʛᔀ᤟
                ᡱʢᆍዹᔀ༁༁
                                                               有关ᖔ硝酸盐是反硝化的起始底物ᖔ其浓度的变化
                         ɔ ᢉ ԡ঎ԡ԰Ꭾᤃᐹቂᅳዛ᤬ዛ᧣ଧշԡ঎ԡԡϟᥘାऊͱ
                 ቴႥ                              ԡ঎ᤃ࿗  ጐԡ঎ԡԡϟ  显著影响 Ⴅᐹʗᤩ 的表达ଫ随着反硝化的进行ᖔ由于植
                         ԡ঎԰ሕጢ
                                                               物吸收或 શ 发生气态流失使得硝酸盐浓度降低ྉ刘
                         ɔᢉ ԡ঎ԡԡᎮࣩʗᓣࣷͱԡ঎ԡԡ԰Ⴅᔠʗᣞշԡ঎ԡԡԡጢ
                 ቴቂ                              ԡ঎Ꭾጢ  ጐԡ঎ԡԡϟ
                         ᥘାऊͱԡ঎Ꭾ࿗ᤃ                             躲等ᖔ԰ԡ԰ԡɯᖔ 因此可能会弱化 શ 添加对 Ⴅᅳʗଧ 和
                 ቴᓣ      ɔᢉ ԡ঎ԡᎮԡऐႥᐹʗᤩշԡ঎ԡᤃᤃႥᔠʗ୒ͱ԰԰঎Ꭾ԰ᤃ  ԡ঎ᤃँ  ጐԡ঎ԡԡϟ  Ⴅᅳ໧Ԯ 的影响ྉऊၤᔀႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ɯᤥ 此外ᖔ在本研究
                                                               中ᖔ反硝化基因的相对丰度与 શᨃ ᥋શܦ᧕ᨃऊ 呈显著
                                                                                             ͱ
                                                                                             ሕ
            时 ᐹቂᅳዛ᤬ዛ᧣ଧ 对 શ 的增加反应更敏感ᖔ这与农业土                      正相关ᖔ这与 ۼᑕႿ੫ 等ྉ԰ԡϟᎮɯ 研究结论的 Ⴅᐹʗᤩ 和
                                                                                       ͱ
            壤中的观测结果相似ྉ宋延静等ᖔ԰ԡ԰ԡɯᤥ                              Ⴅᐹᡓዛ 相对丰度与 ୩ᨃऊܦશᨃ ᥋શ 含量呈正相关的结
                                                                                       ሕ
                 在反硝化的相关功能基因中ᖔશϟ 和 શጢ 处理显                      果趋于一致ᤥ 这可能是参与反硝化作用的微生物
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