《Geoderma Regional》:Soil pH and structure shape prokaryotic communities in lowland soils across Denmark
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本研究分析了丹麦低地不同土地利用类型土壤中原核微生物群落结构及其驱动因素,发现pH值是主导因素,同时土壤孔隙分布、有机质含量及持水力等水文特性对群落组成和复杂度具有显著影响。
安妮-凯瑟琳·斯托加德·丹尼尔森(Anne-Cathrine Storgaard Danielsen)|查尔斯·佩施(Charles Pesch)|塞西莉·赫尔曼森(Cecilie Hermansen)|凯特琳·玛格丽特·辛格尔顿(Caitlin Margaret Singleton)|托马斯·比格·尼曼·詹森(Thomas Bygh Nymann Jensen)|佩尔·哈尔克耶尔·尼尔森(Per Halkj?r Nielsen)|莫根斯·胡姆莱克罗格·格雷夫(Mogens Humlekrog Greve)|阿尔卡·鲁德拉(Arka Rudra)|哈梅德·萨内伊(Hamed Sanei)|彼得·利斯特贝克·韦伯(Peter Lystb?k Weber)|埃马纽埃尔·阿瑟(Emmanuel Arthur)|塞巴斯蒂安·古铁雷斯(Sebastian Gutierrez)|佩尔·莫尔德鲁普(Per M?ldrup)|西格妮·诺曼德(Signe Normand)|莉丝·沃尔莱森·德容格(Lis Wollesen de Jonge)
奥胡斯大学农业生态学系土壤物理学与水文土壤学研究组,地址:丹麦捷勒(Tjele)布利赫斯大道20号(Blichers Allé 20),邮编8830
摘要
在排水良好的低地地区,农业活动会加速泥炭分解并增加温室气体排放。为了减少这些排放,欧洲各地越来越多地采用重新湿润土壤的方法,但其对土壤微生物群落的影响仍知之甚少。我们研究了丹麦低地土壤中的原核生物群落及其网络结构,以增进对这些群落及其驱动因素的理解。除了常见的土壤性质(如pH值和有机碳含量(OC)外,我们还纳入了与水文和土壤结构相关的较少被研究的参数,包括田间持水量下的土壤含水量、范·格努赫滕孔隙大小分布指数(n)以及土壤拒水性(SWR)。我们分析了113个土壤样本,这些样本来自不同土地利用类型(草地、休耕地、农田等),涵盖了从矿物土壤到有机土壤的各种类型,样本的pH值(2.0–7.6)、有机碳含量(0.025–0.499 kg kg-1)、拒水性(33.9–71.3 mN m-1)和土壤结构(n:1.1–1.3)存在差异。原核生物的α多样性(Shannon-Wiener指数:2.9–5.7)主要受pH值影响,其次是孔隙度和n。pH值、孔隙度、n和有机碳含量共同解释了群落组成的24.5%的变异。层次聚类分析发现三个原核生物群落与pH值高度相关。网络分析显示,休耕地和草地样本之间的差异较小,而不同群落之间的网络复杂性逐渐增加。有趣的是,高pH值的土壤具有最高的α多样性,但其网络结构最为简单;而低pH值的土壤则表现出相反的趋势。综上所述,土壤pH值是丹麦低地原核生物群落的主要驱动因素,但水文和土壤结构性质也起着重要作用。网络复杂性为生态系统组织提供了除多样性之外的额外见解。