土壤学报

作者：李前，李忠武，聂小东，刘窑军，童迪，肖林辉，申志高，石林

单位：李前，湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082；,李忠武，湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;湖南师范大学资源与环境科学学院, 长沙 410081；lizw@hnu.edu.cn,聂小东，湖南师范大学资源与环境科学学院, 长沙 410081；,刘窑军，湖南师范大学资源与环境科学学院, 长沙 410081；,童迪，湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082；,肖林辉，湖南师范大学资源与环境科学学院, 长沙 410081；,申志高，湖南省水利水电科学研究院, 长沙 410007；,石林，湖南省水利水电科学研究院, 长沙 410007；,

关键词：水土流失防治措施;马尾松;微生物群落结构;分子生态网络;微生物相互作用

基金：国家自然科学基金项目（U19A2047，41807069）和湖南省水利科技项目（[2017]230-40）资助

水土流失防治措施可以提高侵蚀退化林地的土壤质量。为了探究典型水土流失防治措施对土壤微生物分子生态网络的影响，在南方红壤区马尾松林下建立了水土流失防治措施小区，设置3种不同处理，分别为挖设鱼鳞坑加种植草本，挖设鱼鳞坑加种植草本与灌木，以及对坡面土壤不设置任何措施的对照。利用16S rRNA和18S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术，测定3种处理下的土壤微生物群落组成，基于随机矩阵的方法构建微生物网络。结果表明，措施实施后，绿弯菌门相对丰度显著降低，变形菌门与酸杆菌门的相对丰度显著升高（P < 0.05）。2种措施处理下微生物网络总节点数、总连接数、平均连通度以及模块性均较高，微生物网络的规模增大，微生物间互相作用更复杂。3个微生物网络均以负互相作用（60.59%～67.49%）为主，措施实施后物种间竞争作用进一步加强。绿弯菌门、放线菌门和变形菌门中的部分菌群在本研究区的微生物网络中起着重要的连接作用，此外，3个微生物网络的部分关键节点所属的菌群相对丰度较低（< 1%），对于构建微生物网络也具有关键作用。2种措施处理下微生物网络平均路径距离较长，微生物作用的响应速度慢，群落结构稳定性提高，其中挖设鱼鳞坑并种植草本与灌木的措施较挖设鱼鳞坑并只种植草本的措施效果更优。冗余分析表明，土壤容重（R2 = 0.465，P < 0.05）、pH（R2 = 0.377，P < 0.05）、有机质（R2 = 0.383，P < 0.05）、全氮（R2 = 0.545，P < 0.01）、对细菌群落结构有显著影响，土壤含水量（R2 = 0.485，P < 0.05）对真菌群落结构有显著影响。上述研究结果表明，水土流失防治措施实施后土壤微生物群落结构发生明显变化，网络规模增大、物种间互作强度以及微生物群落结构的稳定性提高。

来源：2022年第3期

《土壤学报》期刊编辑部

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