土壤微生物是土壤的重要組成部分，是土壤養(yǎng)分(C、N、P等)轉(zhuǎn)化和循環(huán)的主要?jiǎng)恿Γ质峭寥鲤B(yǎng)分的儲(chǔ)備庫(kù)和植物生長(zhǎng)可利用養(yǎng)分的一個(gè)重要來(lái)源，是土壤肥力水平的活性指標(biāo)，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中起著非常重要的作用。其中氨氧化微生物是氮素循環(huán)中關(guān)鍵微生物之一，已有研究表明不同土地利用方式以及不同農(nóng)業(yè)措施對(duì)土壤細(xì)菌及氨氧化微生物的群落結(jié)構(gòu)、豐度及表達(dá)等產(chǎn)生顯著影響，但是土地利用方式的改變對(duì)這些微生物影響作用知之甚少。
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所土壤微生物生態(tài)課題組利用新一代高通量測(cè)序技術(shù)探討了微生物群落結(jié)構(gòu)對(duì)土地利用類(lèi)型改變的響應(yīng)，從而為探明土地利用類(lèi)型對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)及其功能的影響提供理論依據(jù)。研究人員選取3種均由水稻土改為不同利用方式及年限的旱地利用類(lèi)型的土壤進(jìn)行研究，通過(guò)454高通量測(cè)序，共獲得了114447個(gè)高質(zhì)量序列。研究結(jié)果顯示水稻田改為旱地后，Chloroflexi細(xì)菌門(mén)的豐度增加而Acidobacteria的豐度顯著降低，種植蔬菜年限較長(zhǎng)的土壤顯著改變了細(xì)菌組成，而木蘭苗圃土壤中引起土壤酸化的GP1，GP2，GP3菌屬豐度最高。研究顯示土地類(lèi)型的改變對(duì)氨氧化古菌群落組成影響不大，而顯著影響了氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，如：在種植蔬菜年限較長(zhǎng)的土壤中出現(xiàn)了一個(gè)氨氧化細(xì)菌優(yōu)勢(shì)種群。結(jié)果還顯示不管是長(zhǎng)期種植水稻，還是改變土地利用方式，對(duì)氨氧化古菌的豐度沒(méi)有顯著影響，對(duì)細(xì)菌及氨氧化細(xì)菌的豐度均有顯著影響。通過(guò)CAA分析發(fā)現(xiàn)土壤全磷、有效磷、硝態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)和pH是驅(qū)動(dòng)細(xì)菌和氨氧化細(xì)菌群落組成發(fā)生變化的主要因子。
以上結(jié)果以題為“Effect of agricultural land use change on community composition of bacteria and ammonia oxidizers”發(fā)表于期刊《Journal of Soils and Sediments》（http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11368-013-0713-3#），該研究得到了國(guó)家自然基金 (41071181, 41090282)和科學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目 (KZCX2-YW-T07)的資助。