土壤学报

作者：严贵丽，文翊，赵升，熊轩，刘单鹏，蒋宇，汤宇晴，欧阳凯

单位：严贵丽，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,文翊，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,赵升，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,熊轩，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,刘单鹏，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,蒋宇，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,汤宇晴，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；,欧阳凯，湖南农业大学资源学院, 长沙 410128；Kai_ouyang@hunau.edu.cn,

关键词：土壤矿物;细菌;多物种生物膜;生物量;种间互作

基金：国家自然科学基金项目（42007021）、中国博士后科学基金项目（2020M672498）和湖南省自然科学基金（2024JJ5202）共同资助 Supported by the National Natural Science Foundation of China （No. 42007021）， the China Postdoctoral Science Foundation （No.2020M672498） and the Natural Science Foundation of Hun

土壤矿物作为生物膜的主要载体，调控着土壤多物种生物膜的形成，深刻影响着生物膜内细菌种间互作类型。为进一步揭示土壤活性组分与多物种生物膜的互作机制，选取土壤中常见的矿物高岭石、蒙脱石和针铁矿，以及从稻田土壤中提取的菌株作为研究对象，将单一菌株两两组合并与土壤矿物共培养，借助激光共聚焦扫描显微镜原位监测，结合结晶紫染色法，旨在探究多物种生物膜的形成以及生物膜内细菌种间相互作用对土壤矿物的响应。结果表明：与纯菌体系相比，高岭石和蒙脱石处理均显著抑制了多物种生物膜的形成，且以高岭石处理体系中S-1+S-14组合（S-x为单一菌株，x为菌株序号）受抑制程度最大，其生物膜生物量降低了42.57%；高岭石添加使S-1+S-2菌株组合的互作由原协同作用转为中立，使S-1+S-8组合由中立调整为拮抗作用；蒙脱石添加缓解了S-1+S-14和S-1+S-15组合菌株间的拮抗互作，其相互作用关系转变为中立。针铁矿处理显著促进了四组混合菌群多物种生物膜的形成，且以S-1+S-14组合的生物膜生物量提升程度最大（46.45%）；针铁矿添加显著增强了S-1+S-2混合菌群的协同效应，使S-1+S-8和S-1+S-14组合中菌群间的互作关系分别由原本的中立和拮抗作用转变为协同作用，使S-1+S-15组合由原拮抗互作调整为中立。本研究明确了不同类型土壤矿物对多物种生物膜形成的影响，揭示了生物膜内菌群间相互作用关系转换的潜在机制，研究结果可为深刻理解土壤组分的微生物效应和土壤生物过程，以及进一步挖掘土壤生物资源提供一定的理论指导价值。

来源：2025年第6期

《土壤学报》期刊编辑部

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