植物根际是指植物根系与土壤的交界面,是根系自身生命活动和代谢对土壤影响最直接、最强烈的区域。为探究土壤微型生物对根际效应的响应,于2023年6月(生长季)和10月(非生长季)在祁连山国家公园古城保护站对高山杜鹃(Rhododendronlapponicum)灌丛根际-非根际-根围土壤进行采集,并测定土壤理化指标和土壤有机质及酶活性。通过宏基因组测序、定量蛋白银染色、贝尔曼漏斗法对土壤微生物及其功能基因、土壤纤毛虫、土壤线虫群落组成进行研究,分别进行α多样性、β多样性、功能多样性分析,得到以下结论: (1)真菌、纤毛虫、线虫群落结构在不同时期存在显著差异;细菌、古菌群落结构在不同时期并无显著差异;非生长季CAZy、eggNOG、KEGG、PHI功能基因数目明显大于生长季,同时,非生长季部分土壤有机质及酶活性较生长季也明显增加。此外,非生长季根际土壤微型生物群落结构稳定,生物因素与非生物因素的互作达到一个平衡的稳定状态。 (2)真菌、纤毛虫、线虫群落对根际效应产生一定的响应,其他类群并不明显,但根际土壤微生物功能基因数目明显更多,如糖类代谢、氨基酸代谢等相关基因,即功能多样性在一定程度上响应了根际效应;土壤氮含量及其循环和转化是根际效应的主要驱动因子。 (3)微生物群落(细菌、真菌、古菌)主要受到功能基因调控,与生物因素之间的互作很弱;而纤毛虫、线虫群落受到功能基因影响较小,与生物因素和非生物因素之间的互作很强,同时受到环境因子和种间互作的调控与影响,验证了体型可塑性假说。 (4)土壤纤毛虫与土壤线虫之间存在捕食关系,因此相互影响、相互制约,其中线虫对不同生长时期以及根际效应尤其表现出强烈的响应,可见其对环境变化的敏感性。 土壤微型生物群落结构及其功能多样性对根际效应的响应以及互作关系为创建“植物-根系-根际-菌丝际-土体-微生物-土壤动物”根际生命共同体理论体系提供依据。