高氮肥投入提高了稻田土壤微生物网络的复杂性｜SEL Research

以下文章来源于土壤生态学快报SEL ，作者陈亚南等

本文来自“土壤生态学快报SEL”

本研究分析了五种氮肥施用水平（0、135、180、225 和 360 kg N/ha）对稻田土壤中微生物共生网络和氨氧化剂等关键功能类群的影响。结果表明，AOA amoA 丰度随氮肥添加量的增加而显著下降，而 N360 处理则明显增加了 AOB amoA 丰度。高氮添加显著改变了微生物共生关系，增强了微生物之间的相互作用。此外，正连接在低氮和高氮网络中均占主导地位，这意味着富氮稻田土壤中微生物协同作用的重要性。有趣的是，在高氮网络中，负链接的比例有所增加，从而增强了微生物对环境变化的适应能力。

氮（N）肥驱动着土壤微生物群落的结构和功能，而土壤微生物群落对调节土壤生物地球化学循环和维持生态系统稳定至关重要。尽管氮肥对土壤微生物组成和多样性的影响已经被广泛研究，但人们普遍忽视了生态系统过程是通过微生物群落成员之间的复杂联系来实现的。

在此，我们研究了五种氮肥施用水平（0、135、180、225 和 360 kg N/ha）对稻田土壤中微生物共生网络和氨氧化剂等关键功能类群的影响。结果表明，氮的添加改变了微生物群落的组成，而微生物群落的组成与土壤中全氮和有效磷（P）的含量呈正相关。添加氮后，氨氧化古细菌（AOA）的丰度明显下降，而氨氧化细菌（AOB）的丰度在 N360 处理中有所增加。与低氮组（N0 和 N135）相比，高氮组（N225 和 N360）形成了更复杂的微生物网，从而提高了微生物群落的稳定性。偏最小二乘法路径模型进一步显示，氮肥对高氮组微生物网络复杂性的影响（0.83）高于低氮组（0.49）。虽然所有微生物网络中正向连接数更多，但高氮网络中负连接的比例显著增加，这表明过量的氮添加加剧了微生物物种之间的竞争。

理清微生物群落与氮肥之间的相互作用有助于了解稻田土壤生物地球化学过程及其对水稻生产养分供应的影响。我们的研究结果表明，高氮富集的水稻土壤具有更稳定的微生物网络，能更好地维持土壤生态功能以应对持续的环境变化。

作者及团队介绍

陈亚南（第一作者），中国科学院大学 2020 级硕士研究生，研究方向为土壤生态。

方临川（通讯作者），入选国家农业科技“SNYC”人才、“武汉英才”计划产业领军人才，荣获陕西省自然科学二等奖（第一完成人）、陕西省青年科技奖等。以第一和通讯作者在 Global Change Biology、Environmental Science & Technology、Soil Biology & Biochemistry 等刊物上发表 SCI 论文 70 余篇，被引 5000 余次，H 指数 42，其中 16 篇入选生态与环境领域 ESI 前 1% 高被引，5 篇入选 0.1% 热点论文。

转自：“科研圈”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！