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亚热带米槠天然林土壤氨氧化微生物对模拟氮沉降的响应

Responses of soil ammonia-oxidizing microorganisms to simulated nitrogen deposition in a natural Castan-opsis carlesii forest

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我国亚热带地区是全球氮沉降的热点区域.氮沉降会影响氨氧化微生物的丰度和群落结构,进而改变土壤微生物驱动的养分循环.目前对新近发现的完全氨氧化菌认识不足,极大地制约了对森林土壤氨氧化微生物响应氮沉降的整体认识.本研究以福建省三明市辛口镇格氏栲自然保护区长期模拟氮沉降处理土壤为研究对象,利用实时定量PCR方法,研究氨氧化微生物(包括氨氧化细菌AOB、氨氧化古菌AOA和完全氨氧化菌comammox Nitrospira),尤其是完全氨氧化菌的amoA基因丰度.模拟氮沉降处理包括:不添加N(CK)、低氮(添加40 kgN·hm-2·a-11,LN)和高氮(添加80 kgN·hm-2·a-1,HN).结果表明:8年的氮添加降低了土壤pH值和有机碳含量,提高了土壤硝态氮含量.供试土壤的AOB丰度低于检测限,无法获得目的片段.高氮处理显著提高了 AOA丰度,但对完全氨氧化菌clade A和clade B丰度无显著影响.两种氮添加处理均降低了完全氨氧化菌/AOA值,表明氮添加降低了完全氨氧化菌在亚热带森林土壤氨氧化微生物类群中的相对竞争力.针对完全氨氧化菌clade A和clade B的扩增都存在非特异性产物,表明针对森林土壤的高特异性和覆盖度设计引物的必要性.Clade A和clade B丰度与总氮和铵态氮含量呈显著正相关,clade B丰度还与有机碳含量呈显著正相关.总之,模拟氮沉降提高了 AOA在亚热带米槠天然林土壤硝化过程中的相对重要性,这些发现可为该地区应对全球变化和氮沉降的风险评估提供理论依据.

冯蒙蒙、林永新、贺子洋、刘小飞、陈仕东、宛颂、段春健、叶桂萍、贺纪正

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湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,福州350007

福建师范大学地理科学学院,福州350007

福建三明森林生态系统与全球变化国家野外科学观测研究站,福建三明365000

闽江学院海洋研究院,福州350108

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氮添加 亚热带森林 硝化微生物 完全氨氧化菌

国家自然科学基金国家自然科学基金福建省自然科学基金

41930756420770412020J01187

2022

10.13287/j.1001-9332.202206.032

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2022.33(6)
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