徐州采煤塌陷區(qū)復(fù)墾土壤的細(xì)菌群落多樣性

摘要：為探討江蘇省徐州市采煤塌陷區(qū)土壤微生物群落多樣性及優(yōu)勢種群在復(fù)墾前后的變化，利用454 焦磷酸測序法，對比分析采煤塌陷地、復(fù)墾地以及非塌陷對照地這3個(gè)樣地的細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，變形菌、放線菌、浮霉菌、酸桿菌、綠彎菌、擬桿菌、厚壁菌和芽單胞菌為細(xì)菌的主要類群，但其在3個(gè)處理區(qū)的分布各不相同，即芽單胞菌和硝化螺旋菌在復(fù)墾區(qū)中分布最廣，酸桿菌、放線菌、擬桿菌在對照區(qū)中最多，變形菌在塌陷區(qū)中分布最廣。復(fù)墾地土壤的細(xì)菌群落多樣性水平最高，對照地次之，塌陷地最低。細(xì)菌群落多樣性指數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀的含量呈正相關(guān)關(guān)系，與土壤鹽分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。開采沉陷導(dǎo)致土壤肥力退化和土壤鹽漬化現(xiàn)象加重，抑制微生物的繁殖與生長。復(fù)墾與植被修復(fù)能夠改善土壤理化特征，恢復(fù)微生物群落結(jié)構(gòu)功能與多樣性。

關(guān)鍵詞：采煤塌陷區(qū)；復(fù)墾土壤；微生物；454 焦磷酸測序法；多樣性

中圖分類號(hào)： S154.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0312-04

收稿日期：2014-04-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51174207）；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目（編號(hào)：SZBF2011-6-B35）。

作者簡介：李媛媛（1985—），女，江蘇徐州人，博士研究生，主要從事礦區(qū)土地復(fù)墾與土地利用研究。E-mail：cumt_lyy@126.com。采煤會(huì)擾動(dòng)人類活動(dòng)等，不可避免地會(huì)改變土壤生態(tài)系統(tǒng)，破壞微生物群落生態(tài)功能穩(wěn)定性。礦區(qū)土壤復(fù)墾及生態(tài)重建已成為全球土壤環(huán)境研究領(lǐng)域中的重要課題[1]。土壤微生物群落能敏銳地反映出生態(tài)環(huán)境的功能演變以及環(huán)境脅迫等影響，是衡量礦區(qū)土壤生態(tài)功能和監(jiān)測礦區(qū)環(huán)境變化的有效指示器[2-3]。近年來，我國關(guān)于礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的研究取得了豐碩的成果，但主要集中于復(fù)墾土壤的物理特性、化學(xué)特征和重金屬污染等方面[4-6]。有關(guān)復(fù)墾土壤的微生物群落特征的研究較少，特別是從分子水平對礦區(qū)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的報(bào)道較為少見。本研究采用定量 PCR 和 454 焦磷酸測序法[7]，通過比較復(fù)墾地、塌陷地及對照地的土壤細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)等特征，探討復(fù)墾以及植被恢復(fù)對土壤微生物群落的影響。一方面為454焦磷酸測序技術(shù)的應(yīng)用提供試驗(yàn)方法和經(jīng)驗(yàn)借鑒，另一方面將認(rèn)識(shí)礦區(qū)土壤微生物特性的高度提升到了分子水平，為土壤生態(tài)學(xué)研究提供了新視角，同時(shí)也為礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)提供了信息和參考。

1材料與方法

1.1土壤樣品采集與預(yù)處理

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在江蘇省徐州市柳新國家復(fù)墾示范項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，共包括復(fù)墾地、 塌陷地和對照地3個(gè)不同處理的采樣區(qū)，取具代表性的泥漿泵復(fù)墾地以及塌陷未復(fù)墾地作為土樣采集對象，并以未受影響的正常農(nóng)田為對照。復(fù)墾區(qū)的土壤經(jīng)泥漿泵復(fù)墾后，進(jìn)行“豆科牧草+禾本科牧草”混播配植，植被包括紫花苜蓿、三葉草以及黑麥草。復(fù)墾區(qū)與對照區(qū)具有相同的種植制度和施肥管理水平。在3個(gè)處理區(qū)內(nèi)按照“S”形分別選取5個(gè)樣點(diǎn)（重復(fù)3次采樣），每個(gè)樣點(diǎn)采集0～20 cm深度的土樣，0～20 cm土層四邊各取1/4土樣，混合構(gòu)成1個(gè)樣（按同一處理進(jìn)行歸類）。各樣區(qū)采回的土樣風(fēng)干過篩后充分混合，過2 mm篩后分裝，保存于4、-80 ℃冰箱中，分別用于理化指標(biāo)測定和DNA提取。

1.2土壤基本性質(zhì)測定

按照文獻(xiàn)[8]測定土壤的基本性質(zhì)，其中有機(jī)質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀容量法（外加熱法）；pH值的測定采用電導(dǎo)法（水土比 2.5 ∶1）；全氮含量的測定采用半微量開氏法；全磷含量的測定采用 NaOH 熔融-鉬銻抗比色法；速效鉀含量的測定采用 1.0 mol/L NH4Ac 浸提-火焰光度法；土壤鹽分含量使用托普生產(chǎn)的TZS-EC-I電導(dǎo)儀測定。土壤基本理化性質(zhì)主要參數(shù)見表1。

1.3土樣DNA提取、PCR擴(kuò)增與測序

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

本研究的數(shù)據(jù)處理與分析采用軟件SPSS 19.0和Excel 2010完成。

2結(jié)果與分析

2.116S rRNA基因序列測序結(jié)果及細(xì)菌群落總體分布特征

454焦磷酸高通量測序共得到31 469條有效序列、26 717 條優(yōu)化序列。復(fù)墾地、塌陷地與對照地分別得到優(yōu)化序列10 103、10 450、6 164條，平均長度為474 bp。如圖1所示，土壤細(xì)菌主要由變形菌 （35.00%）、放線菌 （11.50%）、浮霉菌 （7.24%）、酸桿菌（6.45%）、綠彎菌 （6.02%）、擬桿菌 （464%）、芽單胞菌 （3.79%）、厚壁菌（2.45%）和硝化螺旋菌（2.42%）組成。這些菌群在3個(gè)處理區(qū)的所有樣品中均有分布，與已有研究結(jié)果[9-11]一致。其中，變形菌門占絕對優(yōu)勢，且在塌陷地中的比例最高（48.23%）。同樣，Tait等在對美國馬薩諸塞州礁湖土壤細(xì)菌的研究中發(fā)現(xiàn)，72% 的細(xì)菌屬于變形菌門[9]；Kolton等在對不同土壤系統(tǒng)的研究中也揭示了變形菌門為最具優(yōu)勢的土壤細(xì)菌類群[10]。這說明變形菌門在維持土壤生態(tài)系統(tǒng)功能中扮演著重要的角色，其在土壤中的廣泛分布占據(jù)了微生物群落組成的主要部分。變形菌門主要以4種變形菌亞群γ-變形菌、α-變形菌、β-變形菌、δ-變形菌綱為主，其中γ-變形菌占絕對主導(dǎo)地位，為不同環(huán)境礦區(qū)土壤的廣適類群。與本研究結(jié)果不同的是，Roesch 等通過對土壤細(xì)菌樣品的測序分析得出，在變形菌門中最具優(yōu)勢的變形菌亞門為β-變形菌[11]。

2.2土壤細(xì)菌群落的多樣性

在不同的相似水平下[97%（0.03）、95%（0.05）、90%（0.10）][11]，通過多樣性指數(shù)的非參數(shù)分析對比不同處理土壤的物種豐度與多度，結(jié)果如表2所示。如表2所示，細(xì)菌多樣性水平在不同處理區(qū)從大到小依次為復(fù)墾地>對照地>塌陷地。復(fù)墾地的土壤微生物群落DNA序列的豐富度、均勻度和多樣性指數(shù)最高，對照地次之，而未復(fù)墾裸地的物種多樣性指數(shù)明顯最低。

2.3土壤理化性質(zhì)與細(xì)菌多樣性的相關(guān)分析

如表3所示，塌陷地土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀含量均低于對照地，說明開采沉陷造成塌陷區(qū)土壤肥力下降，造成其有機(jī)質(zhì)以及氮、磷等土壤養(yǎng)分元素的流失。endprint

摘要：為探討江蘇省徐州市采煤塌陷區(qū)土壤微生物群落多樣性及優(yōu)勢種群在復(fù)墾前后的變化，利用454 焦磷酸測序法，對比分析采煤塌陷地、復(fù)墾地以及非塌陷對照地這3個(gè)樣地的細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，變形菌、放線菌、浮霉菌、酸桿菌、綠彎菌、擬桿菌、厚壁菌和芽單胞菌為細(xì)菌的主要類群，但其在3個(gè)處理區(qū)的分布各不相同，即芽單胞菌和硝化螺旋菌在復(fù)墾區(qū)中分布最廣，酸桿菌、放線菌、擬桿菌在對照區(qū)中最多，變形菌在塌陷區(qū)中分布最廣。復(fù)墾地土壤的細(xì)菌群落多樣性水平最高，對照地次之，塌陷地最低。細(xì)菌群落多樣性指數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀的含量呈正相關(guān)關(guān)系，與土壤鹽分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。開采沉陷導(dǎo)致土壤肥力退化和土壤鹽漬化現(xiàn)象加重，抑制微生物的繁殖與生長。復(fù)墾與植被修復(fù)能夠改善土壤理化特征，恢復(fù)微生物群落結(jié)構(gòu)功能與多樣性。

關(guān)鍵詞：采煤塌陷區(qū)；復(fù)墾土壤；微生物；454 焦磷酸測序法；多樣性

中圖分類號(hào)： S154.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0312-04

收稿日期：2014-04-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51174207）；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目（編號(hào)：SZBF2011-6-B35）。

作者簡介：李媛媛（1985—），女，江蘇徐州人，博士研究生，主要從事礦區(qū)土地復(fù)墾與土地利用研究。E-mail：cumt_lyy@126.com。采煤會(huì)擾動(dòng)人類活動(dòng)等，不可避免地會(huì)改變土壤生態(tài)系統(tǒng)，破壞微生物群落生態(tài)功能穩(wěn)定性。礦區(qū)土壤復(fù)墾及生態(tài)重建已成為全球土壤環(huán)境研究領(lǐng)域中的重要課題[1]。土壤微生物群落能敏銳地反映出生態(tài)環(huán)境的功能演變以及環(huán)境脅迫等影響，是衡量礦區(qū)土壤生態(tài)功能和監(jiān)測礦區(qū)環(huán)境變化的有效指示器[2-3]。近年來，我國關(guān)于礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的研究取得了豐碩的成果，但主要集中于復(fù)墾土壤的物理特性、化學(xué)特征和重金屬污染等方面[4-6]。有關(guān)復(fù)墾土壤的微生物群落特征的研究較少，特別是從分子水平對礦區(qū)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的報(bào)道較為少見。本研究采用定量 PCR 和 454 焦磷酸測序法[7]，通過比較復(fù)墾地、塌陷地及對照地的土壤細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)等特征，探討復(fù)墾以及植被恢復(fù)對土壤微生物群落的影響。一方面為454焦磷酸測序技術(shù)的應(yīng)用提供試驗(yàn)方法和經(jīng)驗(yàn)借鑒，另一方面將認(rèn)識(shí)礦區(qū)土壤微生物特性的高度提升到了分子水平，為土壤生態(tài)學(xué)研究提供了新視角，同時(shí)也為礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)提供了信息和參考。

1材料與方法

1.1土壤樣品采集與預(yù)處理

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在江蘇省徐州市柳新國家復(fù)墾示范項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，共包括復(fù)墾地、 塌陷地和對照地3個(gè)不同處理的采樣區(qū)，取具代表性的泥漿泵復(fù)墾地以及塌陷未復(fù)墾地作為土樣采集對象，并以未受影響的正常農(nóng)田為對照。復(fù)墾區(qū)的土壤經(jīng)泥漿泵復(fù)墾后，進(jìn)行“豆科牧草+禾本科牧草”混播配植，植被包括紫花苜蓿、三葉草以及黑麥草。復(fù)墾區(qū)與對照區(qū)具有相同的種植制度和施肥管理水平。在3個(gè)處理區(qū)內(nèi)按照“S”形分別選取5個(gè)樣點(diǎn)（重復(fù)3次采樣），每個(gè)樣點(diǎn)采集0～20 cm深度的土樣，0～20 cm土層四邊各取1/4土樣，混合構(gòu)成1個(gè)樣（按同一處理進(jìn)行歸類）。各樣區(qū)采回的土樣風(fēng)干過篩后充分混合，過2 mm篩后分裝，保存于4、-80 ℃冰箱中，分別用于理化指標(biāo)測定和DNA提取。

1.2土壤基本性質(zhì)測定

按照文獻(xiàn)[8]測定土壤的基本性質(zhì)，其中有機(jī)質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀容量法（外加熱法）；pH值的測定采用電導(dǎo)法（水土比 2.5 ∶1）；全氮含量的測定采用半微量開氏法；全磷含量的測定采用 NaOH 熔融-鉬銻抗比色法；速效鉀含量的測定采用 1.0 mol/L NH4Ac 浸提-火焰光度法；土壤鹽分含量使用托普生產(chǎn)的TZS-EC-I電導(dǎo)儀測定。土壤基本理化性質(zhì)主要參數(shù)見表1。

1.3土樣DNA提取、PCR擴(kuò)增與測序

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

本研究的數(shù)據(jù)處理與分析采用軟件SPSS 19.0和Excel 2010完成。

2結(jié)果與分析

2.116S rRNA基因序列測序結(jié)果及細(xì)菌群落總體分布特征

454焦磷酸高通量測序共得到31 469條有效序列、26 717 條優(yōu)化序列。復(fù)墾地、塌陷地與對照地分別得到優(yōu)化序列10 103、10 450、6 164條，平均長度為474 bp。如圖1所示，土壤細(xì)菌主要由變形菌 （35.00%）、放線菌 （11.50%）、浮霉菌 （7.24%）、酸桿菌（6.45%）、綠彎菌 （6.02%）、擬桿菌 （464%）、芽單胞菌 （3.79%）、厚壁菌（2.45%）和硝化螺旋菌（2.42%）組成。這些菌群在3個(gè)處理區(qū)的所有樣品中均有分布，與已有研究結(jié)果[9-11]一致。其中，變形菌門占絕對優(yōu)勢，且在塌陷地中的比例最高（48.23%）。同樣，Tait等在對美國馬薩諸塞州礁湖土壤細(xì)菌的研究中發(fā)現(xiàn)，72% 的細(xì)菌屬于變形菌門[9]；Kolton等在對不同土壤系統(tǒng)的研究中也揭示了變形菌門為最具優(yōu)勢的土壤細(xì)菌類群[10]。這說明變形菌門在維持土壤生態(tài)系統(tǒng)功能中扮演著重要的角色，其在土壤中的廣泛分布占據(jù)了微生物群落組成的主要部分。變形菌門主要以4種變形菌亞群γ-變形菌、α-變形菌、β-變形菌、δ-變形菌綱為主，其中γ-變形菌占絕對主導(dǎo)地位，為不同環(huán)境礦區(qū)土壤的廣適類群。與本研究結(jié)果不同的是，Roesch 等通過對土壤細(xì)菌樣品的測序分析得出，在變形菌門中最具優(yōu)勢的變形菌亞門為β-變形菌[11]。

2.2土壤細(xì)菌群落的多樣性

在不同的相似水平下[97%（0.03）、95%（0.05）、90%（0.10）][11]，通過多樣性指數(shù)的非參數(shù)分析對比不同處理土壤的物種豐度與多度，結(jié)果如表2所示。如表2所示，細(xì)菌多樣性水平在不同處理區(qū)從大到小依次為復(fù)墾地>對照地>塌陷地。復(fù)墾地的土壤微生物群落DNA序列的豐富度、均勻度和多樣性指數(shù)最高，對照地次之，而未復(fù)墾裸地的物種多樣性指數(shù)明顯最低。

2.3土壤理化性質(zhì)與細(xì)菌多樣性的相關(guān)分析

如表3所示，塌陷地土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀含量均低于對照地，說明開采沉陷造成塌陷區(qū)土壤肥力下降，造成其有機(jī)質(zhì)以及氮、磷等土壤養(yǎng)分元素的流失。endprint

摘要：為探討江蘇省徐州市采煤塌陷區(qū)土壤微生物群落多樣性及優(yōu)勢種群在復(fù)墾前后的變化，利用454 焦磷酸測序法，對比分析采煤塌陷地、復(fù)墾地以及非塌陷對照地這3個(gè)樣地的細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，變形菌、放線菌、浮霉菌、酸桿菌、綠彎菌、擬桿菌、厚壁菌和芽單胞菌為細(xì)菌的主要類群，但其在3個(gè)處理區(qū)的分布各不相同，即芽單胞菌和硝化螺旋菌在復(fù)墾區(qū)中分布最廣，酸桿菌、放線菌、擬桿菌在對照區(qū)中最多，變形菌在塌陷區(qū)中分布最廣。復(fù)墾地土壤的細(xì)菌群落多樣性水平最高，對照地次之，塌陷地最低。細(xì)菌群落多樣性指數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀的含量呈正相關(guān)關(guān)系，與土壤鹽分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。開采沉陷導(dǎo)致土壤肥力退化和土壤鹽漬化現(xiàn)象加重，抑制微生物的繁殖與生長。復(fù)墾與植被修復(fù)能夠改善土壤理化特征，恢復(fù)微生物群落結(jié)構(gòu)功能與多樣性。

關(guān)鍵詞：采煤塌陷區(qū)；復(fù)墾土壤；微生物；454 焦磷酸測序法；多樣性

中圖分類號(hào)： S154.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0312-04

收稿日期：2014-04-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51174207）；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目（編號(hào)：SZBF2011-6-B35）。

作者簡介：李媛媛（1985—），女，江蘇徐州人，博士研究生，主要從事礦區(qū)土地復(fù)墾與土地利用研究。E-mail：cumt_lyy@126.com。采煤會(huì)擾動(dòng)人類活動(dòng)等，不可避免地會(huì)改變土壤生態(tài)系統(tǒng)，破壞微生物群落生態(tài)功能穩(wěn)定性。礦區(qū)土壤復(fù)墾及生態(tài)重建已成為全球土壤環(huán)境研究領(lǐng)域中的重要課題[1]。土壤微生物群落能敏銳地反映出生態(tài)環(huán)境的功能演變以及環(huán)境脅迫等影響，是衡量礦區(qū)土壤生態(tài)功能和監(jiān)測礦區(qū)環(huán)境變化的有效指示器[2-3]。近年來，我國關(guān)于礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的研究取得了豐碩的成果，但主要集中于復(fù)墾土壤的物理特性、化學(xué)特征和重金屬污染等方面[4-6]。有關(guān)復(fù)墾土壤的微生物群落特征的研究較少，特別是從分子水平對礦區(qū)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的報(bào)道較為少見。本研究采用定量 PCR 和 454 焦磷酸測序法[7]，通過比較復(fù)墾地、塌陷地及對照地的土壤細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)等特征，探討復(fù)墾以及植被恢復(fù)對土壤微生物群落的影響。一方面為454焦磷酸測序技術(shù)的應(yīng)用提供試驗(yàn)方法和經(jīng)驗(yàn)借鑒，另一方面將認(rèn)識(shí)礦區(qū)土壤微生物特性的高度提升到了分子水平，為土壤生態(tài)學(xué)研究提供了新視角，同時(shí)也為礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)提供了信息和參考。

1材料與方法

1.1土壤樣品采集與預(yù)處理

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在江蘇省徐州市柳新國家復(fù)墾示范項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，共包括復(fù)墾地、 塌陷地和對照地3個(gè)不同處理的采樣區(qū)，取具代表性的泥漿泵復(fù)墾地以及塌陷未復(fù)墾地作為土樣采集對象，并以未受影響的正常農(nóng)田為對照。復(fù)墾區(qū)的土壤經(jīng)泥漿泵復(fù)墾后，進(jìn)行“豆科牧草+禾本科牧草”混播配植，植被包括紫花苜蓿、三葉草以及黑麥草。復(fù)墾區(qū)與對照區(qū)具有相同的種植制度和施肥管理水平。在3個(gè)處理區(qū)內(nèi)按照“S”形分別選取5個(gè)樣點(diǎn)（重復(fù)3次采樣），每個(gè)樣點(diǎn)采集0～20 cm深度的土樣，0～20 cm土層四邊各取1/4土樣，混合構(gòu)成1個(gè)樣（按同一處理進(jìn)行歸類）。各樣區(qū)采回的土樣風(fēng)干過篩后充分混合，過2 mm篩后分裝，保存于4、-80 ℃冰箱中，分別用于理化指標(biāo)測定和DNA提取。

1.2土壤基本性質(zhì)測定

按照文獻(xiàn)[8]測定土壤的基本性質(zhì)，其中有機(jī)質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀容量法（外加熱法）；pH值的測定采用電導(dǎo)法（水土比 2.5 ∶1）；全氮含量的測定采用半微量開氏法；全磷含量的測定采用 NaOH 熔融-鉬銻抗比色法；速效鉀含量的測定采用 1.0 mol/L NH4Ac 浸提-火焰光度法；土壤鹽分含量使用托普生產(chǎn)的TZS-EC-I電導(dǎo)儀測定。土壤基本理化性質(zhì)主要參數(shù)見表1。

1.3土樣DNA提取、PCR擴(kuò)增與測序

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

本研究的數(shù)據(jù)處理與分析采用軟件SPSS 19.0和Excel 2010完成。

2結(jié)果與分析

2.116S rRNA基因序列測序結(jié)果及細(xì)菌群落總體分布特征

454焦磷酸高通量測序共得到31 469條有效序列、26 717 條優(yōu)化序列。復(fù)墾地、塌陷地與對照地分別得到優(yōu)化序列10 103、10 450、6 164條，平均長度為474 bp。如圖1所示，土壤細(xì)菌主要由變形菌 （35.00%）、放線菌 （11.50%）、浮霉菌 （7.24%）、酸桿菌（6.45%）、綠彎菌 （6.02%）、擬桿菌 （464%）、芽單胞菌 （3.79%）、厚壁菌（2.45%）和硝化螺旋菌（2.42%）組成。這些菌群在3個(gè)處理區(qū)的所有樣品中均有分布，與已有研究結(jié)果[9-11]一致。其中，變形菌門占絕對優(yōu)勢，且在塌陷地中的比例最高（48.23%）。同樣，Tait等在對美國馬薩諸塞州礁湖土壤細(xì)菌的研究中發(fā)現(xiàn)，72% 的細(xì)菌屬于變形菌門[9]；Kolton等在對不同土壤系統(tǒng)的研究中也揭示了變形菌門為最具優(yōu)勢的土壤細(xì)菌類群[10]。這說明變形菌門在維持土壤生態(tài)系統(tǒng)功能中扮演著重要的角色，其在土壤中的廣泛分布占據(jù)了微生物群落組成的主要部分。變形菌門主要以4種變形菌亞群γ-變形菌、α-變形菌、β-變形菌、δ-變形菌綱為主，其中γ-變形菌占絕對主導(dǎo)地位，為不同環(huán)境礦區(qū)土壤的廣適類群。與本研究結(jié)果不同的是，Roesch 等通過對土壤細(xì)菌樣品的測序分析得出，在變形菌門中最具優(yōu)勢的變形菌亞門為β-變形菌[11]。

2.2土壤細(xì)菌群落的多樣性

在不同的相似水平下[97%（0.03）、95%（0.05）、90%（0.10）][11]，通過多樣性指數(shù)的非參數(shù)分析對比不同處理土壤的物種豐度與多度，結(jié)果如表2所示。如表2所示，細(xì)菌多樣性水平在不同處理區(qū)從大到小依次為復(fù)墾地>對照地>塌陷地。復(fù)墾地的土壤微生物群落DNA序列的豐富度、均勻度和多樣性指數(shù)最高，對照地次之，而未復(fù)墾裸地的物種多樣性指數(shù)明顯最低。

2.3土壤理化性質(zhì)與細(xì)菌多樣性的相關(guān)分析

如表3所示，塌陷地土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀含量均低于對照地，說明開采沉陷造成塌陷區(qū)土壤肥力下降，造成其有機(jī)質(zhì)以及氮、磷等土壤養(yǎng)分元素的流失。endprint