時(shí)間: 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
摘要:微生物群落作為土壤生態(tài)系統(tǒng)重要組分,長(zhǎng)期低含量抗生素干擾會(huì)影響土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)及其功能。選取石家莊市為研究區(qū),在2020年9月采集12個(gè)樣點(diǎn)的表層土壤(0~25cm),并根據(jù)空間方位將其劃分為4個(gè)區(qū)(S1、S2、S3和S4);運(yùn)用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(HPLCMS/MS)方法測(cè)定土壤中典型抗生素——喹諾酮類(quinolones,QNs)含量,明晰QNs在土壤中的空間分布特征,同時(shí)利用16SrRNA高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行研究,識(shí)別其主要環(huán)境影響因子。結(jié)果表明:①4個(gè)區(qū)域的QNs總含量平均值由大到小依次為:S3(313.5μg·kg1)>S4(65.54μg·kg1)>S1(46.19μg·kg1)>S2(12.63μg·kg1)。其中諾氟沙星(NOR)含量最高(平均值為91.99μg·kg1),而惡喹草酸(OXO)含量最低(平均值為0.4486μg·kg1);②土壤顆粒以粉粒(2~50µm)占比最高(66.7%~93.2%),而黏粒(小于2µm)占比最低(2.50%~9.10%);土壤中總磷(TP)和氨氮(NH4+N)無(wú)顯著空間差異,而硝氮(NO3N)、亞硝氮(NO2N)和土壤粒徑呈現(xiàn)顯著空間差異;③微生物群落的優(yōu)勢(shì)菌門有6種,優(yōu)勢(shì)菌屬有5種,其中放線菌(18.3%~34.6%)和變形菌(13.6%~34.1%)為主要優(yōu)勢(shì)菌門,Arthrobacter(3.24%~8.61%)和Nitrososphaeraceae(2.93%~9.46%)為主要優(yōu)勢(shì)菌屬;α多樣性分析結(jié)果表明,Shannon值在S2區(qū)最高(6.48),而在S3區(qū)最低(5.89);④相關(guān)性結(jié)果表明,QNs和土壤理化參數(shù)均會(huì)顯著改變微生物群落的結(jié)構(gòu)組成,OXO、NO3N和土壤粒徑會(huì)影響微生物群落多樣性,而FLU、NH4+N和NO2N和土壤粒徑會(huì)對(duì)微生物群落的功能產(chǎn)生影響。因此,需進(jìn)一步加強(qiáng)石家莊市土壤環(huán)境中抗生素的風(fēng)險(xiǎn)管控。
關(guān)鍵詞:喹諾酮類(QNs);微生物群落;土壤;多樣性;功能基因;空間分布;相關(guān)性分析
自1928年被盤尼西林發(fā)現(xiàn)以來(lái),抗生素已被廣泛用于人類治療用藥、獸用藥及動(dòng)物生長(zhǎng)促進(jìn)劑[1~3]。我國(guó)作為全球最大的抗生素生產(chǎn)和使用國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年我國(guó)抗生素使用量高達(dá)16.2萬(wàn)t[4],其中(氟)喹諾酮類抗生素的使用量達(dá)到2.73萬(wàn)t[5]。
然而,生物體對(duì)抗生素的吸收率較低,約40%~90%抗生素將以原藥或代謝產(chǎn)物的形式隨糞便和尿液排出體外[6,7],經(jīng)直排或污水處理廠廢水排放進(jìn)入環(huán)境中,土壤因其具有較強(qiáng)的吸附能力成為抗生素的重要?dú)w宿[8,9]。例如,我國(guó)農(nóng)田土壤中QNs總量檢出范圍介于ND~1527μg·kg1之間[10],部分地區(qū)高達(dá)mg·kg1級(jí),且我國(guó)土壤中QNs的含量高于瑞士(環(huán)丙沙星含量為270.0~400.0μg·kg1)[11]和澳大利亞(環(huán)丙沙星含量最高值為450.0μg·kg1)[12]等。
然而更值得關(guān)注的是,喹諾酮類(quinolones,QNs)在我國(guó)京津冀地區(qū)土壤中的污染最為嚴(yán)重[13],因此,需進(jìn)一步加強(qiáng)京津冀地區(qū)土壤中QNs的相關(guān)研究。QNs進(jìn)入土壤環(huán)境后,經(jīng)一系列吸附、遷移轉(zhuǎn)化和生物累積過(guò)程,將誘導(dǎo)產(chǎn)生抗性基因[14~17],并破壞土壤微生物群落的組成及其生態(tài)功能[18,19]。微生物群落作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和恢復(fù)力極其重要[20]。目前,抗生素對(duì)微生物群落的影響主要包括4個(gè)方面:
①微生物群落多樣性:如聚乙烯多磺酸粘多糖和環(huán)丙沙星的聯(lián)合負(fù)載能夠顯著降低土壤中微生物群落多樣性[21];且隨著四環(huán)素含量的增加,污泥中微生物群落活性細(xì)胞的多樣性降低[22];②微生物群落豐度:如在低含量四環(huán)素和土霉素作用下,土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量顯著降低[19];通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)磺胺甲惡唑能作為碳源促進(jìn)微生物的繁殖,使微生物群落豐度上升[23];③微生物群落組成:如左旋氟沙星和土霉素能夠在屬水平上顯著改變?cè)宋⑸锶郝浣Y(jié)構(gòu)[24];高含量抗生素選擇壓力顯著降低了微生物多樣性,改變了微生物群落結(jié)構(gòu)[25]。
④微生物群落功能:如氧氟沙星等抗生素能增加沉積物中微生物群落的反硝化功能基因的豐度[26];恩諾沙星單一處理(0~0.80mmol·kg1)能降低微生物群落的活性[27]。然而,此前研究較少關(guān)注其它理化環(huán)境因子對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)、功能和多樣性的共同作用。土壤微生物群落與氮磷循環(huán)過(guò)程密切相關(guān),有研究表明[28,29],微生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性與TP、NH4+N、NO3N和NO2N具有顯著相關(guān)性,土壤粒徑也會(huì)影響微生物群落分布。
因此,本研究擬通過(guò)建立抗生素污染土壤中TP、NH4+N、NO3N、NO2N和土壤粒徑等理化參數(shù)與微生物群落的相關(guān)性,識(shí)別長(zhǎng)期抗生素污染土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)組成、功能和多樣性的主要環(huán)境影響因子。石家莊市作為我國(guó)典型的制藥城市,生物醫(yī)藥企業(yè)占全省藥企總數(shù)的80%以上,包括華北制藥、以嶺藥業(yè)、神威藥業(yè)、石藥和四藥等多家制藥企業(yè)。在2016年,全市化學(xué)原料藥占全國(guó)市場(chǎng)近45%,而抗生素、半和成抗生素等產(chǎn)量均處于全國(guó)領(lǐng)先地位[30]。
此前相關(guān)研究表明石家莊市水環(huán)境中的抗生素含量較高[31],而有關(guān)石家莊市土壤中抗生素污染特征及微生物群落的研究卻仍未見報(bào)道。因此,選擇石家莊市為研究區(qū),分析石家莊市表層土壤中典型抗生素——喹諾酮類(QNs)抗生素含量及其空間分布特征,并利用16SrRNA高通量測(cè)序技術(shù),探討抗生素污染土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)組成、功能和多樣性,識(shí)別QNs污染土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)組成、功能和多樣性的主要環(huán)境影響因子,以期為石家莊市生態(tài)修復(fù)和抗生素污染管控提供科學(xué)的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
1材料與方法
1.1樣品采集
本研究根據(jù)石家莊市的土地利用類型及地形等因素,共選取12個(gè)代表性采樣點(diǎn)。并根據(jù)東部、北部、南部和中部這4個(gè)方位將其分為4個(gè)區(qū),即S1區(qū)(MQ,MLC,ST)、S2區(qū)(XS,ZM,LJZ)、S3區(qū)(FT,SY,GY)和S4區(qū)(NQH,BWL,GYCG)。
在2020年9月進(jìn)行土壤樣品采集,除去表層雜質(zhì)(如石子和動(dòng)植物殘骸)后,采用鐵鏟采取(0~25cm)表層土壤樣品,每個(gè)采樣點(diǎn)取3個(gè)平行樣品(最終以3個(gè)樣品的均值作為樣點(diǎn)檢測(cè)值)。每個(gè)樣品分為3份,一份用于測(cè)定QNs含量,一份用于測(cè)定粒徑和TP等理化指標(biāo),另一份用于微生物群落組成和多樣性分析。運(yùn)送回實(shí)驗(yàn)室后將樣品進(jìn)行低溫冷凍保存直至分析。各區(qū)取3個(gè)樣點(diǎn)的均值作為該區(qū)指標(biāo)值。
1.2樣品的前處理及理化指標(biāo)的測(cè)定
用于測(cè)定QNs抗生素的樣品經(jīng)冷凍干燥后進(jìn)行粉碎過(guò)篩,稱取2.0g過(guò)篩后的土壤樣品,同時(shí)稱取2.0g硅藻土(用Na2EDTA處理后),將硅藻土與樣品1:1混合均勻后裝入(36mL)萃取池,以乙腈磷酸鹽緩沖液(pH=3)作為萃取液,使用ASE350快速溶劑萃取儀(Thermo,Germany)進(jìn)行萃取。萃取后使用平行濃縮蒸發(fā)儀(Buchi,Switzerland)將萃取液濃縮至小于1mL,將濃縮后的溶液過(guò)0.45µm濾膜并將其轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,用超純水稀釋200倍制成試料。
用于理化指標(biāo)測(cè)定的樣品經(jīng)解凍后,進(jìn)行自然風(fēng)干并研磨過(guò)篩,使用粒徑分析儀LE40005(USA)(以超純水作為流動(dòng)相)測(cè)定(過(guò)40目篩)土壤粒徑。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HJ6342012測(cè)定土壤樣品中的NH4+N、NO3N和NO2N含量,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HJ6322011測(cè)定土壤樣品中的TP含量。
1.3QNs的含量測(cè)定方法使用1mol·L1H2SO4溶液將QNs測(cè)定所需試料調(diào)節(jié)為酸性(pH=3),其中一份樣品加入含14種目標(biāo)QNs的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(含量為100ng·L1),用以測(cè)定加標(biāo)回收率。依次用6mL甲醇和6mL超純水將InertSepHLB固相萃取柱(500mg,6mL)充分活化后進(jìn)行固相萃取,萃取后在負(fù)壓下抽真空干燥30min,然后依次用6mL(體積比為2%)氨水甲醇溶液及6mL純甲醇溶液進(jìn)行洗脫,洗脫液經(jīng)氮吹至近干后,用甲醇水溶液(甲醇:水=1:1,體積比)定容至1mL,使用高效液相色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLCMS/MS)測(cè)定樣品中QNs的含量。實(shí)驗(yàn)所需標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)自SigmaAldrich(Steinheim,Germany),所有試劑均屬分析純(純度大于95%)。
1.4微生物群落分析方法將適量新鮮土壤樣品(過(guò)40目篩)轉(zhuǎn)移至50mL聚乙烯離心管內(nèi)(V土壤樣品>30mL),送至上海美吉生物有限公司進(jìn)行16SrRNA基因測(cè)序(IlluminaMiSeq)。使用A.E.Z.N.A.TM土壤DNA試劑盒提取樣品中DNA,用引物341F(5’CCTACGGGNGGCWGCAG3’)和806R(5’GGACTACHVGGGTWTCTAAT3’)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,并用2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物,然后經(jīng)切膠、回收、建立文庫(kù)并使用IllμminaMiSeq平臺(tái)進(jìn)行基因測(cè)序,采用Trimmomatic軟件對(duì)原始DNA序列質(zhì)控,用FLASH軟件拼接得到優(yōu)質(zhì)序列[32]。通過(guò)美吉生信云分析平臺(tái)進(jìn)行微生物群落α多樣性分析、微生物群落組成分析和PICRUSt功能基因預(yù)測(cè)。
1.5質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)采用外標(biāo)法進(jìn)行定量。利用甲醇水溶液(甲醇:水=1:1,體積比)通過(guò)逐級(jí)稀釋將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.0mg·L1)制備成含量依次為0.1、0.5、1.0、5.0、10.0和100.0mg·L1的標(biāo)準(zhǔn)系列,經(jīng)高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLCMS/MS)分析測(cè)定后,得到基于QNs質(zhì)量含量與峰面積的標(biāo)準(zhǔn)曲線(相關(guān)系數(shù)大于或等于0.99)。各QNs的加標(biāo)回收率介于71.3%~110.7%之間。
1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析利用IBMSPSSStatistics25軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì),并利用單因素方差分析和Pearson相關(guān)性分析以進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)和環(huán)境因子(QNs和理化參數(shù))與微生物群落間相關(guān)性分析。
使用ArcGis軟件繪制QNs含量空間分布。通過(guò)美吉生信云分析平臺(tái)進(jìn)行OTU(operationaltaxonamicunit)聚類分析(序列相似度為97%)和微生物群落物種組成分析、α多樣性分析和PICRUSt功能預(yù)測(cè)分析,得到土壤中微生物群落組成、多樣性指數(shù)和COG功能水平的基因豐度;同時(shí)利用KruskalWallis秩和檢驗(yàn)進(jìn)行微生物物種組間差異顯著性檢驗(yàn)。使用Origin2018軟件繪制土壤理化參數(shù)及微生物多樣性指數(shù)的柱狀分布圖和功能基因豐度的條形圖。利用Canoco5軟件進(jìn)行PCA主成分分析。
2結(jié)果與分析
2.1QNs的空間分布特征及殘留水平
就檢出率而言,檢出率較高的6種QNs分別為氧氟沙星(ofloxacin,OFL,100%)、諾氟沙星(norfloxacin,NOR,75.0%)、環(huán)丙沙星(ciprofloxacin,CIP,91.7%)、恩諾沙星(enroxacin,ENR,58.3%)、惡喹草酸(oxolinicacid,OXO,75.0%)和氟甲喹(flumequine,F(xiàn)LU,91.7%),而其它幾種QNs的檢出率均小于或等于50.0%。
其中OFL在S1、S2、S3和S4區(qū)的檢出率均達(dá)到了100%;NOR在S3和S4區(qū)的檢出率最高(均為100%),而在S2區(qū)檢出率最低(33.3%);CIP在S1、S2和S4區(qū)的檢出率最高(均為100%),而在S3區(qū)的檢出率最低(66.7%);NOR和OXO均在S1和S3區(qū)的檢出率最高(均為100%),而在S2區(qū)檢出率最低(33.3%);FLU在S2、S3和S4區(qū)的檢出率最高(均為100%),而在S3區(qū)檢出率最低(66.7%)。
2.2土壤理化參數(shù)的空間分布特征
就土壤(過(guò)40目篩)粒徑范圍而言[圖2(a)],石家莊市土壤中粉粒(2~50µm)的占比最高(66.7%~93.2%),而黏粒(小于2µm)的占比最低(2.50%~9.10%)。就粒徑空間分布特征而言,黏粒和粉粒的占比在S3區(qū)最高(分別為6.40%和86.8%),而在S4區(qū)占比最低(分別為2.67%和67.8%);砂粒(大于50µm)在S4區(qū)占比最高(29.6%),而在S3區(qū)占比最低(6.77%)。整體而言,各區(qū)之間的土壤粒徑組成差異顯著(P<0.05)。
就土壤其它理化參數(shù)分布特征而言,ω(TP)范圍為348.9~1062mg·kg1,其含量在S2區(qū)最高(739.5mg·kg1),而在S4區(qū)最低(505.5mg·kg1)。ω(NHN)范圍為2.489~39.55mg·kg1,其含量在S2區(qū)最高(17.43mg·kg1,而在S1區(qū)最低(7.666mg·kg1。ω(NON)和ω(NON)均在S3區(qū)最高(40.82mg·kg1和1.080mg·kg1,而在S2區(qū)最低(1.975mg·kg1和0.074mg·kg1,其范圍分別介于3.383~59.33mg·kg1和0.011~1.398mg·kg1之間。整體而言,TP和NH并無(wú)顯著空間差異,而NO和NO空間差異顯著<0.05和<0.01)。
3討論
3.1我國(guó)城市土壤中QNs污染水平與種類
就具體的QNs而言,石家莊市土壤中以ω(NOR)最高(平均值為91.99μg·kg1),其次為ENR和CIP,這與已有的研究結(jié)果一致[10],可能與NOR在土壤中較高的吸附性和累積能力有關(guān)[33,34]。此外,Ghirardini[35]的研究表明,ENR是生糞肥和處理糞肥中含量最高的QNs,而本研究中ω(ENR)較低(平均值為4.476μg·kg1),說(shuō)明石家莊市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中糞肥的施用較少。
此外,S3區(qū)的ω(QNs)平均值大于300.0μg·kg1,且石家莊市的制藥企業(yè)集中分布于S3區(qū)域,說(shuō)明QNs的含量分布可能與制藥企業(yè)有關(guān)。整體而言,石家莊市中部地區(qū)的ω(總QNs)最高(平均值為313.5μg·kg1),含量水平高于同處華北地區(qū)的北京和天津等城市[36~40],同時(shí)也高于華東、華南及西南等地城市[10,41~47],如南京某設(shè)施菜地ω(總QNs)平均值為169.3μg·kg1[42],上海某菜田土壤中ω(總QNs)平均值為62.50μg·kg1[41],廣東惠州蔬菜基地土壤中ω(總QNs)平均值為50.06μg·kg1[46],而西南地區(qū)城市土壤中QNs總含量更低,如昆明某菜地土壤中ω(總QNs)平均值僅為15.20μg·kg1[10]。
QNs在我國(guó)土壤中的空間差異可能與當(dāng)?shù)乜股氐氖褂昧坑嘘P(guān),如2013年我國(guó)華北(6700t)和華東(7290t)地區(qū)的QNs使用量遠(yuǎn)高于華南地區(qū)(1970t)和西南地區(qū)(3850t)[48],而石家莊市作為華北地區(qū)典型制藥城市,造成抗生素等抗菌類藥物的大量生產(chǎn)及使用,引起部分區(qū)域的抗生素含量顯著高于其它地區(qū)。
3.2土壤中微生物群落組成和多樣性特征及其主要影響因素
本研究土壤中最優(yōu)勢(shì)菌門為放線菌和變形菌。在不同地區(qū)土壤中最優(yōu)勢(shì)菌門并無(wú)顯著差異[49~52]。如湖北、上海、浙江、四川施用有機(jī)肥的土壤中及歐亞大草原(放牧、未放牧)和北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的土壤中的最優(yōu)勢(shì)菌門均為放線菌和變形菌[53~55],與本研究的結(jié)果一致。然而不同地區(qū)的優(yōu)勢(shì)菌屬具有顯著空間差異,且本研究中微生物群落多樣性指數(shù)(Shannon和Simpsoneven)呈顯著空間分布差異,可能與土地利用類型及土壤理化性質(zhì)有關(guān)[56~61]。此外,地理位置及氣候條件的不同也會(huì)導(dǎo)致微生物群落組成的差異[32,62]。就具體影響因素而言,本研究結(jié)果表明,土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)組成和多樣性受QNs、TP、NO3N和土壤粒徑等理化參數(shù)的共同影響。
就QNs對(duì)微生物群落多樣性和結(jié)構(gòu)組成的影響而言,本研究中的QNs對(duì)微生物群落多樣性具有抑制作用[63],與多數(shù)室內(nèi)培養(yǎng)研究結(jié)果一致,如:?jiǎn)为?dú)施用CIP(1~10mg·kg1)能降低微生物群落多樣性[64];且NOR(1~10mg·kg1)在第7d開始對(duì)微生物群落多樣性具有明顯的抑制作用[65]。此外,本研究中ENR含量雖低,但隨著其含量升高,Chao1指數(shù)逐漸降低,說(shuō)明低含量QNs也可能降低微生物群落的豐度[66]。
同時(shí),QNs能顯著影響土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)組成[63],可能與不同菌群對(duì)不同含量QNs的響應(yīng)差異有關(guān)。此外,本研究結(jié)果表明,NO3N和土壤粒徑會(huì)顯著影響微生物群落的多樣性指數(shù),同時(shí)TP、NH4+N、NO3N、NO2N和土壤粒徑均會(huì)對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)組成產(chǎn)生影響,如:粉粒對(duì)芽單胞菌表現(xiàn)為促進(jìn)作用,而砂粒對(duì)其表現(xiàn)為抑制作用,說(shuō)明粒徑越小越有利于部分微生物群落的生長(zhǎng)繁殖。
3.3土壤中微生物群落的功能基因分布特征及其主要影響因素
整體而言,石家莊市土壤中各類功能基因并無(wú)顯著空間分布差異。其中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)類、能源生產(chǎn)與轉(zhuǎn)換類、核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝類和翻譯、核糖體結(jié)構(gòu)與生物發(fā)生類功能基因與QNs存在廣泛相關(guān)性,說(shuō)明QNs會(huì)影響土壤中微生物群落的相關(guān)遺傳及代謝功能[67]。
此外,信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制類功能基因?qū)τ谖⑸锶郝鋺?yīng)對(duì)外界環(huán)境條件變化至關(guān)重要[68],而該類功能基因在S3區(qū)豐度最低,同時(shí)QNs含量在S3區(qū)最高,說(shuō)明QNs可能作為一種信號(hào)分子干擾微生物群落的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能[67],從而影響其應(yīng)對(duì)外界條件變化的能力。就土壤理化參數(shù)對(duì)微生物群落功能影響而言,其中NO2N與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)類功能基因和翻譯、核糖體結(jié)構(gòu)與生物發(fā)生類功能基因呈顯著正相關(guān),而與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制類功能基因呈顯著負(fù)相關(guān),說(shuō)明NO2N可能對(duì)微生物群落的遺傳功能具有促進(jìn)作用,而對(duì)其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能具有抑制作用。
此外,復(fù)制、重組與修復(fù)類功能基因作為微生物群落抵抗抗生素等抗菌劑的影響的重要基因分類[68],本研究結(jié)果表明該類功能基因與NH4+N存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,而S2區(qū)較高的NH4+N含量可能導(dǎo)致該區(qū)微生物群落抵抗抗生素等外界干擾能力的降低。此外,土壤粒徑與微生物群落功能基因存在顯著相關(guān)性,說(shuō)明粒徑的差異也會(huì)對(duì)微生物群落的功能產(chǎn)生影響。總而言之,微生物群落的功能受QNs和土壤理化參數(shù)的共同影響。
4結(jié)論
(1)就空間分布而言,QNs整體呈中部含量高,而其余區(qū)域含量低的特征。整體而言,石家莊市土壤中以O(shè)FL檢出率最高,而NOR檢出含量最高。(2)石家莊市土壤粒徑以粉粒占比最高,而黏粒占比最低。就理化參數(shù)空間分布特征而言,NO、NO和土壤粒徑空間差異顯著。(3)土壤中微生物群落的主要優(yōu)勢(shì)菌門為放線菌和變形菌,主要優(yōu)勢(shì)菌屬為Arthrobacter和Nitrososphaeraceae。
不同地區(qū)屬水平微生物群落組成差異顯著,且多樣性存在顯著空間差異。(4)石家莊市土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)組成、多樣性和功能受QNs和土壤理化參數(shù)的共同影響。其中QNs、TP、NH4+N、NO3N、NO2N和土壤粒徑均會(huì)對(duì)微生物群落組成產(chǎn)生影響,OXO、NO3N和土壤粒徑是微生物群落多樣性的主要影響因子,而FLU、NO2N、NH4+N和土壤粒徑是微生物群落功能基因的主要影響因子。
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作者:趙鑫宇,劇澤佳,陳慧,付雨,宋圓夢(mèng),趙波,張紀(jì)媛,盧夢(mèng)淇,崔建升,張璐璐
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