王媛媛,王繼巖,焉 莉*,韋大明,高 強(qiáng)
(1.吉林省商品糧基地土壤資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130118;2.總量控制與排放交易研究中心,國(guó)家生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院,北京 100085)
吉林省位于我國(guó)東北地區(qū)中部,土地面積約18.74萬(wàn)km2,農(nóng)業(yè)自然生態(tài)環(huán)境良好。吉林省是我國(guó)重要的黑土地保護(hù)區(qū)。玉米是吉林省第一大糧食作物,根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[1],2017年吉林省玉米播種面積占全國(guó)玉米播種面積的8.72%,而產(chǎn)量占全國(guó)玉米產(chǎn)量的12.55%。除了現(xiàn)代的耕作技術(shù)外,肥沃的土壤是促其高產(chǎn)的主要原因,但近年來(lái)黑土區(qū)土壤退化嚴(yán)重。土壤微生物群落反映的土壤質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)變化是判定土壤的性質(zhì)和生態(tài)功能的重要指標(biāo)[2]。因此可以通過(guò)分析和解釋土壤的異質(zhì)性,從微生物的群落結(jié)構(gòu)組成來(lái)探究土壤微生物的變化特征[3]。
土壤微生物對(duì)外界的感知能力極為敏感[4-5],真菌是土壤微生物中數(shù)量最多的類群之一,是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成[6-7],在提高土壤有機(jī)質(zhì)、改良土壤[8]、增加植物多樣性、提高生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力[9]等方面有顯著作用,是評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康的重要指標(biāo)[10-11]。同時(shí),土壤的理化性質(zhì)和土壤酶
活性對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)組成也有一定的影響[12]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤微生物多樣性呈正相關(guān)[13]。史銘儡等[14]研究發(fā)現(xiàn),pH與真菌數(shù)量呈正相關(guān),有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、堿解氮與真菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān),且土壤的pH是影響土壤真菌數(shù)量的主導(dǎo)因素。近年來(lái),高通量測(cè)序技術(shù)因其準(zhǔn)確率高,靈敏度好,單次分析樣品量大等優(yōu)勢(shì)[15],已成為研究土壤微生物的主要方法。
本研究以吉林省玉米種植區(qū)的72個(gè)樣本土壤為研究對(duì)象,測(cè)定其土壤理化性質(zhì)、酶活性及真菌微生物的群落結(jié)構(gòu),探索吉林省玉米主產(chǎn)區(qū)的土壤微生物構(gòu)成特點(diǎn)及差異,以期闡明土壤群落與土壤養(yǎng)分之間的相互關(guān)系,為黑土區(qū)退化土壤恢復(fù)提供理論參考。
吉林省位于我國(guó)東北中部,東經(jīng)121°38′~131°19′,北緯40°52′~46°18′。地勢(shì)東南高、西北低,分為山地和平原兩大地貌區(qū)。土壤樣品采集于吉林省玉米主要種植區(qū)的9個(gè)市,分別位于延邊、白山、吉林、通化、四平、遼源、長(zhǎng)春、白城、松原,各個(gè)采樣點(diǎn)的詳細(xì)信息如表1所示,地理位置信息見圖1。本研究于2017年6月上旬對(duì)吉林省各玉米主產(chǎn)區(qū)土壤樣品進(jìn)行采集,土壤類型包括黑土區(qū)的白漿土、黑土、暗棕壤、黑鈣土和風(fēng)沙土,采樣深度0~20 cm,采用五點(diǎn)采樣法,共采集了75份不同的土壤樣品,每種土壤樣品重復(fù)采集3次,試驗(yàn)結(jié)果取其3次重復(fù)的平均數(shù),以確保試驗(yàn)的精確度。其中有3個(gè)土壤樣品因基礎(chǔ)信息丟失,故將這3個(gè)樣品進(jìn)行剔除,將剩余合格的72個(gè)樣品進(jìn)行多樣性分析,以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。所有樣品采集后立即過(guò)2 mm篩,然后分成3份,1份保存于-80℃冰箱中用于高通量測(cè)序,1份存放在4℃冰箱用以測(cè)定土壤的酶活性,1份土壤風(fēng)干保存用以測(cè)定土壤的理化性質(zhì)。
表1 吉林省土壤樣品采集地理位置詳細(xì)信息
1.2.1 理化性質(zhì)及測(cè)試方法
風(fēng)干的土壤樣品用以進(jìn)行理化性質(zhì)的分析:pH值用電位法測(cè)定[16],水土比為2.5∶1;土壤有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法[16](外加熱法)測(cè)定;堿解氮含量用堿解擴(kuò)散法[16]測(cè)定;有效磷用鉬銻抗比色法(0.5 mol/L 碳酸氫鈉浸提)[16]測(cè)定;速效鉀用火焰光度法(醋酸銨浸提)[16]測(cè)定。
1.2.2 酶活性及測(cè)定方法
測(cè)定方法:保存于4℃冰箱中的土壤樣品進(jìn)行酶活性測(cè)試:脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測(cè)定[17],以24 h后1 g土壤中含NH3-N的毫克數(shù)表示。蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定[18],以24 h后1 g干土生成葡萄糖毫克數(shù)表示。磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法(酸性磷酸酶用醋酸鹽緩沖液,中性磷酸酶用檸檬酸鹽緩沖液,堿性磷酸酶用硼酸鹽緩沖液)測(cè)定[18],以24 h后1 g土壤中釋放出酚的毫克數(shù)表示。每個(gè)樣品均做無(wú)基質(zhì)對(duì)照和無(wú)土對(duì)照,且所有樣品均做3次重復(fù),以盡可能消除誤差,來(lái)保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
1.2.3 Miseq高通量測(cè)序分析
保存于-80℃冰箱中的土壤樣品采用Fast DNA SPIN提 取 試 劑 盒(MP Biomedicals,Santa Ana,CA,United States),每個(gè)樣本稱取0.5 g土壤以提取DNA,通過(guò)0.8%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)提取的DNA質(zhì)量,同時(shí)采用紫外分光光度計(jì)對(duì)DNA進(jìn)行定量。質(zhì)量合格的樣品送至上海派森諾生物公司采用ITS5F/ITS2R對(duì)土壤真菌進(jìn)行Miseq測(cè)序,首先對(duì)ITS區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增,擴(kuò)增前引物序列為GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG,后引物序列GCTGCGTTCTTCATCGATGC。使用Illumina公司的TruSeq Nano DNA LT Library Prep Kit 進(jìn)行建庫(kù)。對(duì)合格的文庫(kù),在 MiSeq 機(jī)器上利用 MiSeq Reagent Kit V3(600cycles)進(jìn)行 2×250 bp 的雙端測(cè)序。
使用QIIME中的OTU表計(jì)算操作分類單元中Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)、ACE指數(shù)以及Simpson指數(shù)。使用R軟件生成維恩圖,分析樣品中的共有和獨(dú)有OTU數(shù)量關(guān)系。利用SPSS 18.0進(jìn)行不同類型土壤真菌豐度數(shù)據(jù)的單因素分析(ANOVA),用Duncan分析不同土壤類型間的差異顯著性。
不同土壤類型的土壤化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出顯著差異(表2),且pH值的差異性尤其顯著。其中,黑鈣土的pH偏高,呈堿性;風(fēng)沙土和黑土的pH值在6~8之間,呈中性;暗棕壤和白漿土pH偏低,呈酸性。暗棕壤、黑土及白漿土的有機(jī)質(zhì)含量較高,黑鈣土次之,風(fēng)沙土有機(jī)質(zhì)最低。堿解氮、速效鉀和有效磷含量也有相同趨勢(shì),通過(guò)表2分析可知,風(fēng)沙土的土壤肥力顯著低于其他4類土壤類型。
表2 不同土壤類型的理化性質(zhì)
土壤酶來(lái)源于土壤微生物,與土壤理化性質(zhì)、土壤類型等密切相關(guān),本文選用脲酶、蔗糖酶以及磷酸酶3種酶作為代表性酶。土壤脲酶是土壤中最活躍的水解酶之一,其活性和微生物量、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量呈正相關(guān),可表征反映土壤中的氮素含量,其活性的提升有利于使土壤中穩(wěn)定的有機(jī)氮向有效氮轉(zhuǎn)化[19-20];一般中性土壤脲酶活性大于堿性土壤[21]。通過(guò)表3分析可知,在本次調(diào)查的土壤樣品中,5種不同土壤類型中脲酶活性的差異顯著,黑鈣土和風(fēng)沙土的脲酶含量明顯低于其他3種土壤類型,可能是黑鈣土和風(fēng)沙土的pH相對(duì)較高造成的。
蔗糖酶是重要的水解酶,可直接參與土壤有機(jī)質(zhì)的代謝,反映土壤生物學(xué)活性強(qiáng)度[22],參與碳水化合物的代謝和轉(zhuǎn)化,將高分子糖分分解為葡萄糖和果糖,土壤肥力越高,蔗糖酶活性越強(qiáng),是表征土壤碳循環(huán)和生物化學(xué)活性的重要酶[18,23]。本研究發(fā)現(xiàn),黑鈣土和風(fēng)沙土的蔗糖酶活性顯著優(yōu)于其他3種土壤。
土壤磷酸酶是催化有機(jī)磷化合物的酶,可保證土壤、植物和微生物無(wú)機(jī)磷的供應(yīng),其活性影響土壤有機(jī)磷的分解轉(zhuǎn)化及其生物有效性[24]。根據(jù)分析發(fā)現(xiàn),pH偏堿性的黑鈣土和風(fēng)沙土土壤的堿性磷酸酶活性較高,白漿土、黑土、暗棕壤等pH偏酸性土壤的酸性磷酸酶偏高。
表3 不同土壤類型酶活性 [mg/(g·d)]
Alpha多樣性指數(shù)是反映菌群豐富度和均勻度的綜合指標(biāo),Chao1 和ACE數(shù)值越大表示該土壤類型中真菌微生物的豐富度越高;Shannon和Simpon為該土壤類型中真菌群落多樣性指數(shù),Shannon數(shù)值越大,說(shuō)明其群落多樣性越高,Simpon又稱優(yōu)勢(shì)度指數(shù),其值越高表明其群落多樣性越低,相對(duì)來(lái)說(shuō),Simpon指數(shù)對(duì)物種均勻度更為敏感,而Shannon指數(shù)對(duì)物種豐富度更為敏感[25]。根據(jù)Alpha多樣性指數(shù)(表4)可知,從Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)可以看出,黑鈣土和風(fēng)沙土的平均值顯著高于白漿土和暗棕壤,具有較高的真菌菌群豐度;變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差都是反映數(shù)據(jù)離散程度的絕對(duì)值,從各土壤類型的變異系數(shù)可看出,黑土、黑鈣土和風(fēng)沙土3種類型土壤的Chao1指數(shù)變異系數(shù)分別為18.91%、17.84%和17.31%,顯著低于白漿土和暗棕壤的變異系數(shù),說(shuō)明黑土、黑鈣土和風(fēng)沙土3種土壤類型的樣本間差異相對(duì)較小,真菌微生物的均勻度較好。從Shannon和Simpon指數(shù)分析結(jié)果表明,5種不同土壤類型的真菌多樣性差異不顯著,Simpson指數(shù)的平均數(shù)在0.94~0.96之間,Shannon指數(shù)的平均數(shù)在5.97~6.26之間,其變異系數(shù)均較低,且相同土壤類型的不同樣本間差異不顯著。
表4 不同土壤類型Alpha多樣性指數(shù)
在本研究的所有土壤樣品中,通過(guò)高通量測(cè)序及分析得到可分類OTU共4273個(gè),不同類型土壤間OTU種類數(shù)目各不相同:白漿土2511個(gè)、黑土2393個(gè)、暗棕壤2166個(gè)、黑鈣土2731個(gè)、風(fēng)沙土2176個(gè)。其中5種類型土壤共包含OTU 775個(gè),占各土壤類型的28%~36%。5種土壤類型特有的OTU數(shù)目及其所占比例分別為白漿土331個(gè)、13.18%,黑土109個(gè)、4.55%,暗棕壤156個(gè)、7.20%,黑鈣 土401個(gè)、14.68%,風(fēng) 沙 土90個(gè)、4.14%(圖2)。這表明同樣種植玉米的土壤中不同類型土壤間真菌群落組成相似,但仍存在部分差異。
土壤真菌在門、綱、屬分類水平上的相對(duì)豐度如圖3、圖4、圖5所示。吉林省玉米種植區(qū)5種土壤類型72個(gè)土壤樣品中共鑒定出9個(gè)真菌門,其中,子囊菌門(Ascomycota)為相對(duì)豐度最高的優(yōu)勢(shì)菌門(65.21%~80.15%),其次是擔(dān)子菌門(Basidiomycota,13.78%~28.06%)和接合菌門(Zygomycota,1.32%~5.13%),壺菌門(Chytridiomycota,0.28%~1.78%)和隱真菌門(Rozellomycota,0.01%~0.05%)占比最少,兩者之和僅為0.99%~2.54%。風(fēng)沙土、黑鈣土和暗棕壤的子囊菌門相對(duì)豐度顯著高于白漿土和黑土,與之相反,白漿土和黑土中擔(dān)子菌門的相對(duì)豐度顯著高于風(fēng)沙土、黑鈣土和暗棕壤。而暗棕壤的接合菌門豐度則顯著高于其他4種土壤類型。
在綱水平上,吉林省玉米種植區(qū)主要以糞殼菌綱(Sordariomycetes,25.61%~38.20%)相對(duì)豐度最高,其次是銀耳綱(Tremellomycetes,3.78% ~ 13.24%)、散囊菌綱(Eurotiomycetes,7.12% ~ 12.81%)、傘菌綱(Agaricomycetes,3.06% ~ 15.54%)、座囊菌綱(Dothideomycetes,4.43% ~ 12.75%)和錘舌菌綱(Leotiomycetes,1.83%~ 9.51%)。其中銀耳綱分別在黑土、黑鈣土和風(fēng)沙土中占據(jù)優(yōu)勢(shì);傘菌綱在白漿土、黑鈣土和暗棕壤中優(yōu)勢(shì)較大;而座囊菌綱在黑鈣土和風(fēng)沙土中優(yōu)勢(shì)較大。
屬水平上,吉林省玉米種植區(qū)不同土壤類型中土壤相對(duì)豐度大于1%的菌屬分別是酵母菌屬(Guehomyces,0.26%~2.54%)、青霉菌屬(Penicillium,0.16%~1.30%)和腐殖霉屬(Humicola,0.21%~1.10%)。其中黑土、黑鈣土以及風(fēng)沙土的酵母菌屬(Guehomyces,0.26%~2.54%)和青霉菌屬(Penicillium,0.16%~1.30%)的相對(duì)豐度明顯高于白漿土和暗棕壤;而腐殖霉屬在黑土和風(fēng)沙土中占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。
為了反映土壤環(huán)境對(duì)真菌微生物群落組成的影響,將不同土壤類型的土壤理化性質(zhì)(pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀)及土壤酶(脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶、中性磷酸酶和酸性磷酸酶)活性與屬分類水平下真菌群落組成,采用冗余分析(RDA)的方法,從而更加直觀、清晰地體現(xiàn)出土壤理化特性對(duì)土壤真菌群落遺傳多樣性及優(yōu)勢(shì)類群的影響。圖6中的射線越長(zhǎng),說(shuō)明該因子影響程度越高,兩條射線夾角為銳角,說(shuō)明兩因子之間呈正相關(guān);若夾角為鈍角,則說(shuō)明兩者呈負(fù)相關(guān)。從不同土壤類型的真菌群落和土壤理化性質(zhì)及酶活性的RDA分析結(jié)果(圖6)可知,土壤環(huán)境因子中pH射線最長(zhǎng),有機(jī)質(zhì)次之,因此pH和有機(jī)質(zhì)對(duì)真菌微生物群落結(jié)構(gòu)影響程度最高;同時(shí)可以看出pH值和蔗糖酶活性、堿性磷酸酶活性呈正相關(guān),且相關(guān)性較好;而有機(jī)質(zhì)與中性磷酸酶的相關(guān)性較好。從5種土壤類型的分布看,黑鈣土和風(fēng)沙土分布在PDA1坐標(biāo)軸的正方向,而白漿土和暗棕壤則分布在PDA1坐標(biāo)軸的負(fù)方向,黑土分布在坐標(biāo)軸附近;而在PDA2坐標(biāo)軸上,黑土和暗棕壤則主要分布在正方向,而大部分白漿土分布在負(fù)方向,黑鈣土和風(fēng)沙土則在坐標(biāo)軸附近。白漿土和暗棕壤樣本分布距離較遠(yuǎn),說(shuō)明該兩種土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)有各自獨(dú)特的特點(diǎn),而黑鈣土和風(fēng)沙土分布較近,說(shuō)明這兩種土壤類型的微生物群落結(jié)構(gòu)相似。pH值對(duì)黑鈣土和風(fēng)沙土影響較大,而有機(jī)質(zhì)對(duì)黑土及暗棕壤影響較大。綜上所述,土壤pH值和有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤真菌微生物群落多樣性的影響顯著,是5種土壤類型真菌微生物群落的主要影響因子。
采用R軟件,通過(guò)物種豐度矩陣和樣本分組數(shù)據(jù)構(gòu)建PLS-DA判別模型,對(duì)群落結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行判別。圖7可知,吉林省玉米種植區(qū)5種土壤的微生物特征存在一部分共性,也存在顯著差異。暗棕壤和白漿土之間存在明顯的分離,表明了這兩種土壤微生物群落結(jié)構(gòu)存在顯著差異。
本次研究發(fā)現(xiàn),吉林省玉米種植區(qū)不同土壤類型的理化性質(zhì)、生物酶活性及真菌群落結(jié)構(gòu)組成存在一定的相似性,但也存在差異。
吉林省是我國(guó)玉米的主要產(chǎn)區(qū)之一,玉米產(chǎn)量相對(duì)較高的是中部平原區(qū)[26],平均產(chǎn)量為9.45 t/hm2,其土壤類型主要是黑土、黑鈣土和白漿土,其有機(jī)質(zhì)相對(duì)較高;其次是東部山地丘陵區(qū),平均產(chǎn)量為8.44 t/hm2,主要土壤類型是暗棕壤和白漿土,土壤偏酸;西部風(fēng)沙草原區(qū)的玉米產(chǎn)量相對(duì)最低,平均值為8.11 t/hm2,其主要土壤類型是風(fēng)沙土和黑鈣土,風(fēng)沙土的有機(jī)質(zhì)相對(duì)較低,導(dǎo)致其土壤肥力較差,玉米產(chǎn)量較低。本研究的土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果表明,吉林省玉米種植區(qū)黑鈣土的pH呈明顯堿性,白漿土、暗棕壤的pH呈酸性,黑土和風(fēng)沙土呈中性,此結(jié)果與王寅等[27]研究結(jié)果一致。土壤養(yǎng)分是衡量土壤綜合生產(chǎn)力的重要指標(biāo),而土壤有效養(yǎng)分與土壤堿解氮、有效磷和速效鉀之間存在一定的關(guān)系[28-30],本文研究結(jié)果顯示,有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量最高的土壤類型是暗棕壤,最低的是風(fēng)沙土,有效磷和速效鉀含量最低的是黑鈣土,這一結(jié)果與呂巖等[31]、焉莉等[32]、李春林等[33]、陳敏旺等[34]研究結(jié)果相一致。而隨之土壤堿性越強(qiáng),土壤有效磷含量明顯降低,主要原因是土壤pH對(duì)土壤磷的利用及其有效性有一定影響[35],隨著pH的提高,土壤對(duì)磷的吸附降低[36]。
土壤酶是催化土壤有機(jī)質(zhì)分解的活性蛋白質(zhì),對(duì)植被、水分、營(yíng)養(yǎng)元素含量等因素十分敏感[37],脲酶可以將尿素分解成氨、二氧化碳和水,對(duì)氮素轉(zhuǎn)化起重要作用[38-39];蔗糖酶也叫轉(zhuǎn)化酶,與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān),與土壤pH呈一定的負(fù)相關(guān)[40];土壤磷酸酶活性可作為指示土壤肥力的指標(biāo),無(wú)論是酸性磷酸酶還是堿性磷酸酶都與有機(jī)磷和有效磷含量顯著正相關(guān)[41-42]。本次酶活性分析結(jié)果與李林海等[43]的研究結(jié)果相一致,脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶活性之間呈顯著正相關(guān),且均與pH呈正相關(guān)關(guān)系。
土壤微生物是土壤地力關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子之一,參與90%左右的土壤反應(yīng)過(guò)程[44]。各地區(qū)不同類型土壤中,分布著不同種類結(jié)構(gòu)的微生物,氣候條件不同、成土母質(zhì)不同的土壤中,真菌多樣性及結(jié)構(gòu)也存在明顯差異。尤其是土壤呈堿性的黑鈣土和弱堿性的風(fēng)沙土與土壤呈酸性的暗棕壤及白漿土的微生物豐度差異顯著,冗余分析表明pH對(duì)其影響顯著,可能原因是pH會(huì)影響微生物群落的生長(zhǎng)、代謝、底物轉(zhuǎn)化及菌群構(gòu)成[45]。前人的很多研究均表明土壤細(xì)菌、放線菌、微生物總數(shù)與pH值呈顯著負(fù)相關(guān),說(shuō)明高堿性土壤不適合土壤微生物的生長(zhǎng)[46-48]。而本研究發(fā)現(xiàn)5種不同土壤類型的真菌微生物多樣性差異不顯著,可能由于在局部生態(tài)條件相似的不同地區(qū),土壤中的真菌群落極有可能相似[49]。土壤的健康情況可以通過(guò)土壤微生物群落狀態(tài)和功能變化來(lái)表明[50]。本次研究結(jié)果表明,吉林省玉米種植區(qū)5種類型土壤的子囊菌門和擔(dān)子菌門相對(duì)豐度較高,是該地區(qū)土壤真菌群落中有機(jī)質(zhì)的主要分解者,并參與土壤的氮循環(huán),對(duì)植物生長(zhǎng)具有重要作用[51]。與此同時(shí),通過(guò)Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)可看出,黑鈣土和風(fēng)沙土的真菌豐度顯著高于白漿土和暗棕壤,且黑土、黑鈣土和風(fēng)沙土3種土壤類型的變異系數(shù)相對(duì)較低,說(shuō)明樣本間差異相對(duì)較小,真菌微生物的均勻度較好。黑土區(qū)主要土類包括黑土、黑鈣土、白漿土和暗棕壤[52]。黑土和黑鈣土是吉林省主要的土壤類型,是東北溫帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)氣候區(qū)草原化草甸植被下形成的具有深厚腐殖質(zhì)層的一類土壤[53]。因透氣性強(qiáng)、保水性好,自然肥力較高而成為世界最適應(yīng)農(nóng)耕的土地。近年研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)的無(wú)機(jī)肥大量施用導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)變化,從而引起黑土區(qū)退化及生態(tài)環(huán)境惡化[54]。周晶[55]的研究表明,長(zhǎng)期施肥導(dǎo)致黑土區(qū)中真菌群落變化顯著,影響了具有某些碳循環(huán)和氮循環(huán)功能的真菌,刺激有潛在致病力類群真菌的生長(zhǎng)繁殖,導(dǎo)致土壤退化。
吉林省玉米種植區(qū)不同類型土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)既有一定的相似性,同時(shí)也存在一定的差異性。黑鈣土和風(fēng)沙土的真菌豐度要顯著高于白漿土和暗棕壤,5種土壤類型的真菌多樣性差異不顯著。土壤pH值和有機(jī)質(zhì)是影響土壤真菌微生物群落多樣性的主要驅(qū)動(dòng)因子。