種稻年限對(duì)鹽漬化土壤理化性質(zhì)和細(xì)菌群落多樣性的影響

李 明，馬 飛，張俊華

(1.寧夏大學(xué)食品與葡萄酒學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2. 寧夏大學(xué)葡萄與葡萄酒研究院，寧夏 銀川 750021；3. 寧夏大學(xué)環(huán)境工程研究院，寧夏 銀川 750021)

寧夏銀北地區(qū)為典型的干旱、半干旱地區(qū)，該區(qū)域降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，地下水位高，在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下，鹽分不斷累積于土壤表層，土壤發(fā)生不同程度的鹽漬化[1]。土壤鹽漬化影響了作物生長(zhǎng)，嚴(yán)重制約了該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。銀北地區(qū)現(xiàn)有鹽堿土面積約1.0×105hm2，占寧夏鹽堿地總面積的58%以上[2]，鹽堿化土壤主要以平羅縣西大灘一帶為典型代表[3]。作為寧夏主要商品糧生產(chǎn)基地之一[4]，由于該地區(qū)土地平整，水資源便利，適合大面積種植水稻。

基于水稻種植在糧食生產(chǎn)及全球氣候變化中的重要地位，稻田耕作年限對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響受到了越來(lái)越多的關(guān)注[5]。鹽堿環(huán)境條件下的土壤含鹽量和pH值比非鹽堿土高，土壤鹽分對(duì)微生物群落的活性、多樣性和結(jié)構(gòu)存在顯著的影響[6]。

現(xiàn)有的研究證實(shí)了伴隨稻田耕作年限的增加，土壤理化性質(zhì)在百年至千年尺度內(nèi)呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律[7]，而在百年尺度內(nèi)土壤微生物群落及功能也發(fā)生了相應(yīng)的變化[8]。隨著鹽漬化土壤種稻年限增加，耕層土壤鹽分不斷降低，無(wú)機(jī)氮含量不斷增加，部分土壤酶活性增強(qiáng)[9]。真菌群落多樣性隨種稻年限延長(zhǎng)而先增加后逐漸減少，種稻5 a時(shí)真菌群落多樣性最高[10]。在不同稻田耕作年限序列尺度上的研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分有效性及土壤微生物群落特征等在最初幾十年內(nèi)變化最為劇烈，在50～100 a內(nèi)即可凸顯人為影響下的稻田耕作年限的作用[11]。此外研究表明，隨著蘇打鹽堿地墾殖種稻年限的增加，耕層土壤鹽分不斷降低，無(wú)機(jī)氮含量不斷增加，部分土壤酶活性增強(qiáng)[12]。

土壤微生物是使土壤具有生命力的最主要成分，在土壤形成和發(fā)育過(guò)程中起著重要作用，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)[13]。土壤微生物控制著土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，而不同的土地利用方式能顯著影響土壤微生物的多樣性[14]。國(guó)內(nèi)針對(duì)鹽堿土壤的微生物研究較多，康貽軍等[15]研究灘涂鹽堿土壤微生物生態(tài)特征；曹國(guó)棟等[16]對(duì)扇緣帶鹽堿土上生長(zhǎng)的3種植物類型下的土壤微生物類群數(shù)量進(jìn)行了研究；張廣志等[17]在鹽堿土壤鑒定出假單胞菌屬和黃桿菌屬；牛世全等[18]對(duì)河西走廊鹽堿土細(xì)菌多樣性的16S rDNA研究表明，γ-變形菌為優(yōu)勢(shì)菌群。然而，針對(duì)寧夏引黃灌區(qū)鹽漬化土壤中的微生物種群結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)菌系以及土壤理化性質(zhì)變化與微生物活動(dòng)之間的生態(tài)關(guān)系等相關(guān)報(bào)道較少。

本試驗(yàn)采集寧夏平羅西大灘不同種稻年限鹽漬化稻田土壤，通過(guò)高通量測(cè)序測(cè)定了土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)、土壤理化性質(zhì)的變化及其二者之間的關(guān)系，為揭示鹽漬化稻田土壤的演變規(guī)律、為寧夏地區(qū)鹽漬化土壤生物多樣性現(xiàn)狀的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為鹽漬化土壤的改良和利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于寧夏銀北地區(qū)前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)三站，屬于賀蘭山東麓洪積平原與黃河沖擊平原過(guò)渡地帶，地形較為平坦，平均海拔1 100 m左右。試驗(yàn)地土壤類型為龜裂堿土(俗稱白僵土)，高度堿性，弱度鹽化。一般地下水埋深1.5 m左右，地下水主要含硫酸鹽、氯化物，并且普遍含有碳酸鹽。土壤pH值8.5以上，堿化度20%以上，含鹽量0.15%以上，鹽分類型主要有NaCl、Na2SO4、Na2CO3，土壤有機(jī)質(zhì)含量低，土質(zhì)粘重，氮、磷含量低，鉀含量較高[19]。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)設(shè)在寧夏銀北地區(qū)前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)基地，采樣地信息見(jiàn)表1。以新開(kāi)墾種植1 a的玉米地作為對(duì)照(旱地)，選擇相鄰種稻年限為0、1、6、12、21 a的鹽堿地稻田土壤為研究對(duì)象。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，每塊稻田中隨機(jī)選取3個(gè)667 m2小區(qū)，作為3個(gè)重復(fù)，每塊稻田面積約為33 350 m2。供試品種為耐鹽堿品種富源4號(hào)(96D10)，水稻種植方式為旱直播，播種量為337.5 kg·hm-2。播種前施足底肥，基施N15P15K15復(fù)合肥225 kg·hm-2，磷酸二銨300 kg·hm-2，苗期追肥過(guò)磷酸鈣375 kg·hm-2。田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

表1 采樣地信息

1.3 樣品采集

于水稻生長(zhǎng)旺季7月12日采集0～20 cm耕層土樣，在距水稻根圍15 cm處用鉆頭直徑6 cm的土鉆采樣，采用多點(diǎn)采樣的方法，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)分5點(diǎn)采集土樣充分混勻，將新鮮土樣剔除根系和碎石子后分成2份，一份低溫冷藏帶回實(shí)驗(yàn)室，在-20℃冷凍保存，用于土壤微生物的測(cè)定，另一份帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干后磨碎過(guò)2 mm篩，用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)。

1.4 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

測(cè)定土壤有機(jī)碳含量需要在加熱條件下，用過(guò)量的重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化土壤有機(jī)碳；全氮含量采用凱氏定氮法；土壤pH值采用酸度計(jì)法；電導(dǎo)率采用電導(dǎo)法；土壤銨態(tài)氮含量采用KCl浸提-蒸餾法測(cè)定；土壤硝態(tài)氮含量測(cè)定，稱取土樣10.0 g，用100 mL的2 mol·L-1KCl振蕩提取土樣30 min后，采用紫外分光光度法測(cè)定硝態(tài)氮含量。

1.5 土壤微生物碳測(cè)定

微生物量碳(MBC)采用氯仿-熏蒸法測(cè)定[20]。微生物碳含量為熏蒸浸提液與未熏蒸浸提液中碳含量的差值除以轉(zhuǎn)換系數(shù)0.45，浸提液中的碳含量用微量有機(jī)碳分析儀(multi N/C 3100，Jena, Germany)測(cè)定。

1.6 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)測(cè)定

1.6.1 土壤DNA提取 采用Mobio公司的Power soil DNA Isolation Kit 土壤微生物總DNA提取試劑盒提取土壤微生物總DNA。對(duì)提取后的DNA產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)，合格DNA稀釋至1 ng·L-1保存于-80℃用于PCR擴(kuò)增。

1.6.2 PCR擴(kuò)增及測(cè)序 細(xì)菌核糖體編碼基因相應(yīng)區(qū)段的擴(kuò)增及測(cè)序服務(wù)由諾禾致源生物信息公司完成。土壤DNA提取完成后，進(jìn)行16S rDNA的V4區(qū)擴(kuò)增，所用引物為515F/806R(5’-GTG CCA GCM GCC GCG GTAA-3’/5’-GGA CTA CHV GGG TWT CTAAT-3’)[21]。高通量測(cè)序由諾禾致源Illumina HiSeq 2500平臺(tái)運(yùn)行(http://www.novogene.com/index.php, Beijing，China)，最后所測(cè)得數(shù)據(jù)在250～300 bp之間產(chǎn)生。文庫(kù)構(gòu)建參照Na等[22]的方法。

1.6.3 DNA數(shù)據(jù)分析 測(cè)序原始數(shù)據(jù)的拼接、過(guò)濾、聚類分析及物種注釋均參照文獻(xiàn)[22]。其中，序列拼接利用FLASH(V1.2.7)、序列過(guò)濾利用QIIME(V1.2.7)、聚類利用UPARSE pipeline (V1.2.7)、物種注釋利用RDP classifier(V2.2)軟件。此外，利用QIIME計(jì)算不同樣品中細(xì)菌群落的α多樣性和β多樣性指標(biāo)[21]。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用一元方差分析鹽漬化稻田不同耕作年限對(duì)土壤各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)的影響，不同耕作年限之間的多重比較采用最小顯著極差法(LSD，α=0.05)。采用Mothur軟件計(jì)算多樣性指數(shù)(Chao-1、Shannon和Simpson指數(shù))。皮爾遜相關(guān)系數(shù)(Pearson correlation coefficient)用于分析土壤理化性質(zhì)與土壤細(xì)菌群落多樣性的相關(guān)性。冗余分析(Redundancy analysis, RDA)的二維排序圖能夠較直觀地展現(xiàn)土壤細(xì)菌群落與土壤其他性質(zhì)之間的關(guān)系。RDA排序圖中，各樣方之間的線段長(zhǎng)度代表樣方之間的歐幾里德距離，長(zhǎng)度越長(zhǎng)代表兩者之間的差異越大，反之越小；土壤環(huán)境因子矢量箭頭的長(zhǎng)短代表土壤環(huán)境因子對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響程度，矢量箭頭越長(zhǎng)代表影響越大。數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0和CANOCO 4.5軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 種稻年限對(duì)鹽漬化土壤理化性質(zhì)的影響

表2 不同種稻年限鹽漬化土壤理化性質(zhì)

表3 土壤理化性質(zhì)間的相關(guān)系數(shù)

2.2 種稻年限對(duì)鹽漬化土壤細(xì)菌群落在門水平的影響

通過(guò)對(duì)18個(gè)土壤樣品的細(xì)菌群落分析，共獲得高質(zhì)量序列67473-84608，有效序列52179-67005，在97%相似性下測(cè)序覆蓋率均在99%以上，說(shuō)明測(cè)序數(shù)據(jù)量合理，能真實(shí)反應(yīng)土壤微生物的群落組成。

對(duì)不同種稻年限鹽堿地土壤樣品中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門的分析表明，土壤中相對(duì)豐度排名前十的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌分別為變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、厚壁菌門(Firmicutes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、藍(lán)細(xì)菌門(Cyanobacteria)、疣微菌門(Verrucomicrobia)(圖1)。

圖1 不同種稻年限鹽漬化土壤細(xì)菌各門類相對(duì)豐度Fig.1 Relative abundance of the bacterial community at thephylum level in the saline soil of different rice planting year

變形菌門是土壤中最為優(yōu)勢(shì)的菌群，占36.39%～53.20%。變形菌門的4個(gè)亞群的分布在不同種稻年限和旱地土壤中有顯著差異(P<0.05)(圖2)。種稻0 a土壤中γ-變形菌綱相對(duì)含量著高于其他樣點(diǎn)(P<0.05)，分別高出8.96%～100.01%。擬桿菌門是第二大優(yōu)勢(shì)菌群，其豐度在種稻12 a和21 a土壤中含量分別為20.25%和20.43%，較其他樣點(diǎn)分別高出47.38%～88.55%和48.76%～90.32%。放線菌門是第三大優(yōu)勢(shì)菌群，其豐度在種稻0年的鹽漬化土壤中含量最高，為17.93%，高出其他樣點(diǎn)52.72%～189.66%。

圖2 不同種稻年限鹽漬化土壤變形菌亞群分布Fig.2 Distribution of proteobacteria subgroups in thesaline soil of different rice planting year

2.3 不同種稻年限鹽漬化土壤細(xì)菌群落在屬水平的豐度變化

從屬水平對(duì)不同樣品中細(xì)菌的相對(duì)豐度變化分析表明，Buchnera在所有樣點(diǎn)中的相對(duì)豐度都>1%，Buchnera屬于變形菌門；Nitrosospira、Steroidobacter、Bryobacter在旱地土壤中的相對(duì)豐度顯著高于其他樣點(diǎn)(P<0.01)；unidentified_OM1_clade和Bacillus在鹽漬化荒地土壤中(0 a)顯著高于其他土壤樣品(P<0.01)，相對(duì)豐度為10.26%和3.66%(表4)；Skermanella、Syntrophobacter、Pseudarthrobacter相對(duì)豐度在種稻1 a的土壤中顯著高于其他土壤樣品(P<0.01)；Pedobacter、Delftia、Gillisia、Azospirillum、[Desulfobacterium]_catecholicum_group相對(duì)豐度在種稻12 a的土壤中顯著高于其他土壤樣品(P<0.01)；Thioalkalispira、Thiobacillus、unidentified_Chloroplast相對(duì)豐度在種稻21 a的土壤中顯著高于其他土壤樣品(P<0.01)。

表4 不同種稻年限土壤細(xì)菌群落在屬水平上的豐度變化/%

2.4 不同種稻年限鹽漬化土壤細(xì)菌群落α多樣性指數(shù)

不同種稻年限土壤細(xì)菌群落多樣性指數(shù)Shannon、Simpson和豐富度指數(shù)Chao-1、ACE和測(cè)序深度指數(shù)Coverage如表5所示。研究表明，種稻6 a的Shannon、Chao-1和ACE指數(shù)顯著高于其他種稻年限(P<0.05)。種稻12 a的Shannon、Chao-1和ACE指數(shù)顯著低于其他種稻年限(P<0.05)。

2.5 不同種稻年限鹽漬化土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)主成分分析

主成分分析發(fā)現(xiàn)，旱地和種稻1 a的土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似；種稻6、12 a和21 a細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似；種稻0 a土壤和其他樣地細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異顯著(圖3)。

圖3 不同種稻年限土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主成分分析Fig.3 Principal component analysis of bacterialcommunity composition of saline soils in differentrice planting year

2.6 土壤細(xì)菌群落與土壤理化因子的關(guān)系

土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)和豐富度與MBC顯著正相關(guān)(P<0.05)，土壤電導(dǎo)率和Simpson指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)(表6)。

表5 不同種稻年限土壤樣品α多樣性分析

表6 土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)與土壤理化性狀Pearson相關(guān)性分析

通過(guò)Canoco 5.0軟件對(duì)環(huán)境因子和土壤細(xì)菌群落進(jìn)行RDA分析。由圖4可知，第一排序軸和第二排序軸分別解釋了細(xì)菌群落變化的45.52%和35.98%，經(jīng)過(guò)蒙特卡羅檢驗(yàn)，土壤電導(dǎo)率值(F=3.7，P=0.002)、微生物碳(F=2.9，P=0.05)、硝態(tài)氮(F=3.3，P=0.02)是土壤微生物群落的主要影響因子。

圖4 不同種稻年限鹽漬化土壤性質(zhì)與細(xì)菌群落RDA分析Fig.4 Results from redundancy analysis (RDA) to explorethe relationship between soil bacterial community andsoil physicochemical characteristics

3 討 論

3.1 稻作年限對(duì)鹽漬化土壤養(yǎng)分和微生物學(xué)指標(biāo)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)質(zhì)含量在旱地和種稻21 a的土壤中較鹽堿荒地顯著增加；微生物量碳隨稻作年限延長(zhǎng)先升高，在種稻6 a達(dá)到最高，而后有所下降；隨著種稻年限延長(zhǎng)，土壤pH值有所下降；與種稻0 a的土壤相比，耕作后土壤電導(dǎo)率顯著下降，這主要是由于灌溉使土壤鹽分迅速下降，這與周麗等[22]的研究結(jié)果相一致。這一系列變化歸因于每年肥料的施用，因?yàn)檠芯繀^(qū)位于鹽漬化土壤地區(qū)，植被生長(zhǎng)量偏低，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，肥料的施用有利于土壤有機(jī)質(zhì)的增加。另外，秸稈還田也增加了土壤有機(jī)物質(zhì)，進(jìn)入土壤的水稻秸稈不斷被分解，逐步進(jìn)行礦化，秸稈中的有機(jī)物質(zhì)釋放到土壤中，供作物吸收利用[23]。土壤微生物生物量被認(rèn)為是反映土壤質(zhì)量變化的敏感性指標(biāo)[11]。Li等[24]發(fā)現(xiàn)土壤資源有效性的增加是微生物性質(zhì)改善的主要原因[24]。土壤全氮和硝態(tài)氮在旱地土壤中含量最高，這是由于長(zhǎng)期施肥改變了土壤氮含量[25]。

3.2 稻作年限對(duì)土壤細(xì)菌群落多樣性和組成的影響

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使得鹽漬化土壤的細(xì)菌多樣性增加，在本研究中發(fā)現(xiàn)耕作使土壤細(xì)菌微生物多樣性指數(shù)增大，這主要是由于耕作過(guò)程中改變了地表植被覆蓋，作物生物量、凋落物、根系等顯著高于鹽漬化荒地，為土壤提供大量養(yǎng)分，增加了土壤碳、氮的供應(yīng)，不僅改變了土壤微生物結(jié)構(gòu)，提高了微生物生物量，還增加了土壤微生物多樣性[26]。

細(xì)菌的變形菌門、擬桿菌門、放線菌門、綠彎菌門、厚壁菌門等是農(nóng)田土壤中經(jīng)常被檢測(cè)到的類群[27]。與大多數(shù)鹽漬化土壤相似，本研究中門水平的土壤細(xì)菌以變形菌門、擬桿菌門、放線菌門、綠彎菌門為主，四者含量約占總測(cè)序序列的74.4%，其中變形菌豐度最高(42.6%)。變形菌門是細(xì)菌中最大的門，其中的許多類群可以進(jìn)行固氮作用，并能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境[28]。擬桿菌門和放線菌門分別占總測(cè)序序列的14.9%和10.9%。擬桿菌門是第二大優(yōu)勢(shì)種群，水稻土壤中擬桿菌門土壤細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著高于其他土地類型[19]。另外，研究表明擬桿菌門對(duì)高鹽環(huán)境具有較強(qiáng)的抗性，是鹽堿土壤中的優(yōu)勢(shì)種群[18]，這在本研究中得到了證實(shí)。本研究發(fā)現(xiàn)鹽漬化土壤種稻后降低了放線菌門的豐度。這與Kob?rl等[29]比較了埃及沙漠土壤與其臨近進(jìn)行農(nóng)業(yè)耕作的土壤細(xì)菌群落所得到的結(jié)果相一致。他們得出耕種降低了放線菌門的相對(duì)豐度。放線菌門在采砂地中的相對(duì)豐度顯著高于玉米土壤環(huán)境[30]；土壤水分是影響放線菌門的主要因子[31]。大量研究證實(shí)，放線菌門是好氣性微生物，土壤含氧量較高，更適合放線菌門的生長(zhǎng)[32]，這與本研究的結(jié)果相似。綠彎菌門相對(duì)豐度在種稻6 a和21 a土壤中顯著高于其他處理，綠彎菌門是一類通過(guò)光合作用，以CO2為碳源產(chǎn)生能量的細(xì)菌，能在有效養(yǎng)分較低的條件下轉(zhuǎn)化難降解的碳[33]。

在綱水平，γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)在灘涂土中有相對(duì)較高的豐度，而δ-變形菌綱(Deltaproteobacteria)在水稻土中更占優(yōu)勢(shì)，這與本研究結(jié)論一致[34]。

在屬水平，旱地和種稻1 a土壤中鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)的相對(duì)豐度高于其他土樣，鞘氨醇單胞菌屬具有解鉀能力和去除難降解污染物的能力[35]，且與植物聯(lián)系非常密切，在根際環(huán)境中可以分泌糖類營(yíng)養(yǎng)物促進(jìn)植物生長(zhǎng)，這類益生菌的增加表明土壤微生態(tài)環(huán)境改善[27]。Anaerolinea(屬)相對(duì)豐度在旱地和荒地土壤中都較低，隨著種稻年限延長(zhǎng)，其相對(duì)豐度逐漸增加，研究發(fā)現(xiàn)，Anaerolinea可以產(chǎn)生有機(jī)營(yíng)養(yǎng)素、發(fā)酵有機(jī)酸、蛋白質(zhì)提取物和一些碳水化合物[36]。芽孢桿菌屬(Bacillusa)具有較高的抗逆性，能夠在環(huán)境惡劣的條件下存活[37]，這與本研究結(jié)論一致，芽孢桿菌屬的相對(duì)豐度在鹽漬化荒地土壤(0 a)處理中含量顯著高于其他處理。隨著種稻年限延長(zhǎng)溶桿菌屬的相對(duì)豐度在逐漸上升，溶桿菌屬(Lysobacter)具有拮抗多種植物病原菌功能[38]，同時(shí)溶桿菌屬具有固氮功能。以往的研究表明土壤氮含量的增加可能是固氮功能菌發(fā)揮主導(dǎo)作用[39]。在固氮環(huán)節(jié)中Paenibacillus[40]和假單胞菌屬(Pseudomonas)[41]等可將空氣中的分子氮轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮，這在很大程度上增加了土壤的氮素營(yíng)養(yǎng)，從而促進(jìn)了作物增產(chǎn)[42]。硫化細(xì)菌屬(Thiobacillus)相對(duì)豐度在種稻6、12 a和21 a的土壤中顯著高于其他樣品，硫化細(xì)菌可以為植物供給硫酸態(tài)硫素[43]；本研究發(fā)現(xiàn)亞硝化螺菌屬(Nitrosospira)的相對(duì)豐度在旱地土壤中的相對(duì)豐度顯著高于稻作土壤，亞硝化螺菌屬的氨氧化細(xì)菌在土壤氮素循環(huán)中有重要作用[44]；Bryobacter的相對(duì)豐度在旱地和種稻1、6 a的土壤相對(duì)豐度較高，已有的研究發(fā)現(xiàn)Bryobacter具有分解有機(jī)質(zhì)、促進(jìn)土壤碳循環(huán)的功能[45]。

為了了解種稻后土壤理化性質(zhì)變化對(duì)鹽漬化土壤細(xì)菌群落組成的影響，本研究選擇土壤有機(jī)碳、全氮、pH值、電導(dǎo)率、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和微生物碳與土壤細(xì)菌門水平相對(duì)豐度進(jìn)行RDA分析。結(jié)果表明(圖4)，土壤電導(dǎo)率、微生物碳和硝態(tài)氮對(duì)細(xì)菌群落組成影響較大。Pearson相關(guān)性分析也表明土壤電導(dǎo)率值與辛普森指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。這表明鹽分是影響不同鹽堿程度土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)的顯著因素，土壤電導(dǎo)率和pH值對(duì)鹽堿土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響最大[46]。土壤微生物對(duì)鹽分變化十分敏感，當(dāng)土壤鹽分升高時(shí)，鹽分脅迫直接改變了微生物的生存環(huán)境，造成土壤微生物滲透脅迫，抑制和降低土壤活性微生物種群數(shù)量[46]。

4 結(jié) 論

1)變形菌門、擬桿菌門和放線菌門在所有鹽漬化土壤中為優(yōu)勢(shì)種類；布赫納氏菌屬是所有樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)屬種。細(xì)菌群落α多樣性指數(shù)在種稻12 a土壤中顯著低于其他樣點(diǎn)。其中，土壤中微生物碳和電導(dǎo)率值是導(dǎo)致種稻12 a土壤細(xì)菌群落多樣性不同于其他種稻年限土壤的主要因素。冗余分析顯示土壤電導(dǎo)率、微生物碳和硝態(tài)氮含量對(duì)鹽漬化土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響顯著。種稻時(shí)間的長(zhǎng)短顯著影響了鹽漬化土壤細(xì)菌群落多樣性。

2)在常年種稻和旱作條件下，土壤中固碳、固氮和溶磷功能菌大量出現(xiàn)，土壤理化性質(zhì)變化與其相應(yīng)功能菌屬的變化具有相同變化趨勢(shì)，表明無(wú)論是種植水稻還是旱作玉米處理都使得土壤的生物學(xué)特性優(yōu)于鹽漬化荒地土壤。

3)有機(jī)碳在種稻21 a的鹽漬化土壤中含量最高，pH值在種稻21 a的鹽漬化土壤最低；土壤電導(dǎo)率和微生物碳在種稻12 a的鹽漬化土壤中最低。土壤微生物群落和理化性質(zhì)的變化趨勢(shì)顯示隨著種稻年限的延長(zhǎng)，鹽漬化土壤生境呈現(xiàn)明顯的改善趨勢(shì)。