木棉稻田农林复合系统中丰富类和稀有类微生物的分布特征及影响因素

摘要

土壤微生物在农田生态系统功能方面发挥重要作用。然而，土壤微生物，特别是丰富类和稀有类微生物在农林复合系统中的分布规律还知之甚少。木棉稻田农林复合系统是长期保留在热带地区的一种传统农耕系统。本研究以海南省昌江县木棉稻田农林复合系统（Kapok-rice agroforestry system）为研究体系，分析与木棉树不同距离梯度上的稻田土壤中丰富类、稀有类细菌和真菌群落的分布特征及其与土壤因子的关系。结果表明：1）稀有类细菌的丰富度在靠近木棉的地方显著较高，而丰富类细菌和真菌的Shannon指数在靠近木棉的地方显著较低（P<0.05）;2）稀有类和丰富类细菌和真菌的群落组成在与木棉树的不同距离梯度上均存在显著差异（ANOSIM:P=0.000 1）;3）丰富类细菌α多样性与速效钾呈显著负相关，而稀有类细菌α多样性与总磷和有机质呈显著正相关；丰富类真菌α多样性与土壤因子无显著相关性，但稀有类真菌α多样性与土壤速效氮、速效磷和有机质呈显著正相关；土壤速效养分是丰富类细菌和真菌群落结构变异的关键驱动因子，而稀有类细菌和真菌群落结构变异的关键驱动因子不仅包括土壤速效养分，还包括有机质；总体而言，速效钾是影响丰富类和稀有类微生物空间分布的最重要因素。本研究揭示了木棉对稻田各土壤微生物类群分布特征及其主要驱动因子的影响，为木棉稻田农林复合系统在农业可持续发展中的应用提供理论支撑。

关键词

丰富和稀有类微生物 / 空间分布 / 农林复合系统 / 土壤理化