楊賢房,鄭 林,陳 朝,萬智巍,陳永林,王遠東

(1.江西師范大學地理與環(huán)境學院,江西 南昌 330022;2.贛南師范大學地理與環(huán)境工程學院,江西 贛州 341000;3.廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所/ 廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點實驗室,廣東 廣州 510650)

離子型稀土是國家重要的戰(zhàn)略性資源,而長達半世紀的稀土開采造成了生態(tài)破壞、水土污染等問題。常用的原地浸礦工藝需沿注液井灌注大量浸礦劑〔(NH4)2SO4、NH4HCO3〕,殘留在土壤中的 SO42-和 NH4+導致水體氨氮等指標超標[1]。礦區(qū)耕地因尾水灌溉導致作物生長困難、產(chǎn)量減少,礦區(qū)草地、林地、農(nóng)田等土壤酸化。已有研究表明,礦區(qū)開采對周邊農(nóng)田土壤養(yǎng)分、重金屬含量等造成影響[2],在酸性土壤中,磷缺乏是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素之一[3]。探討酸性礦山周邊不同土地利用類型土壤酸化、有效磷含量及其解磷微生物響應(yīng)問題,對于土壤磷調(diào)控及可持續(xù)利用具有現(xiàn)實意義。

土壤中磷主要以植物難以吸收的有機磷形態(tài)存在,有機磷必須轉(zhuǎn)化為無機磷才能被大量吸收,而磷肥進入土壤后被鈣、鐵、鋁等離子固定,形成無效態(tài)磷,其利用率通常不超過25%[4-5]。磷的高效利用與根系分泌物、微生物等有關(guān)[6],解磷細菌是土壤磷循環(huán)的主要驅(qū)動者[7]。細菌分泌的磷酸酶主要包括酸性磷酸酶[8-9]、堿性磷酸酶和植酸酶[10-11],是礦化土壤中有機磷的重要來源,其中phoD是細菌中最關(guān)鍵的堿性磷酸酶基因,在陸地生態(tài)系統(tǒng)中占主導地位[12]。研究耕地和草地土壤中phoD基因發(fā)現(xiàn),含phoD基因的微生物可促進堿性磷酸酶分泌,進而使土壤中有機磷得到礦化[13]。由于根系分泌物的種類、數(shù)量及生長環(huán)境差異,不同植物解磷細菌的種類不同[14-15],休耕地、耕地和草地間phoD基因的細菌群落存在顯著差異[16]。林地轉(zhuǎn)耕地后phoD基因的細菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)也會發(fā)生顯著變化[17]。此外,土壤營養(yǎng)物質(zhì)含量等是影響phoD基因群落結(jié)構(gòu)的重要因素,較高pH值和較低的有效磷含量可以提高土壤中有機磷的礦化[18]。盡管當前國內(nèi)外對phoD基因細菌多樣性報道較多,但對酸性礦山尾水影響下的不同土地利用類型phoD基因細菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)的研究較少?；诖?筆者采集尾水灌溉的棄耕地、農(nóng)田以及泉水灌溉的蔬菜地、油茶地、臍橙地等土壤樣品,采用高通量技術(shù)分析phoD基因細菌群落特征,目的在于探索贛南丘陵地區(qū)油茶地、臍橙地、耕地等用地類型土壤phoD基因細菌多樣性及群落特征,揭示稀土礦區(qū)土壤phoD基因細菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)對尾水灌溉的響應(yīng),以期為礦區(qū)土地利用可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)重建提供科學指引。

1 材料與方法

1.1 樣地設(shè)置及樣品采集

樣品采集區(qū)為江西省贛州市龍南足洞稀土礦區(qū),贛州有著“稀土王國”“臍橙之鄉(xiāng)”的美譽,同時是我國重要的油茶種植區(qū)。龍南足洞稀土礦區(qū)是我國最大的重稀土礦區(qū),礦區(qū)周邊分布有成片的油茶、臍橙、耕地等。采樣區(qū)年平均氣溫18.9 ℃,年平均降水量1 526.3 mm,年平均蒸發(fā)量1 064.2 mm,取樣時間為2021年7月中旬,天氣晴朗,氣溫33 ℃。選擇棄耕地(礦區(qū)內(nèi)尾水灌溉)、農(nóng)田(礦區(qū)內(nèi)部分尾水灌溉)、蔬菜地(礦區(qū)內(nèi)山泉水灌溉)、油茶地(礦區(qū)邊緣山泉水灌溉)、臍橙地(礦區(qū)邊緣山泉水灌溉)等樣地(表1),設(shè)置20 m×30 m處理小區(qū),對每個處理小區(qū)采用多點采樣法,采集深度為0～20 cm的根際土壤,5個土芯混合為1份土壤樣品,每份樣品約100 g,每種土地利用類型共采3個樣品,分成2份,一份樣品用保溫箱保存送往深圳微生物測序公司,另一份樣品用于土壤理化性質(zhì)測定。

1.2 研究方法

1.2.1土壤理化指標的測定

土壤有機質(zhì)(SOC)含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定,有效磷(AP)含量采用鉬銻抗比色法測定,土壤中銨態(tài)氮(NH3-N)和硝態(tài)氮(NO3-N)含量分別采用KCL浸提靛酚藍比色法和雙波長紫外分光光度法測定,土壤pH值采用pH計測定(水土比為1∶2.5),以上方法均參照文獻[19]測定。

表1 樣品采集信息

1.2.2土壤DNA提取與phoD基因細菌高通量測序

根據(jù)E.Z.N.A.? soil試劑盒(Omega Bio-tek,美國)說明書進行總DNA抽提,DNA濃度和純度采用NanoDrop 2000進行檢測,采用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA提取質(zhì)量;phoD基因引物為phoD-733(5′-TGGGAYG ATCAYGARGT-3′)和phoD-1083 (5′-CTGSGCSAK SACRTTCCA-3′),片段長度約為350 bp[10],反應(yīng)體系和條件為Phusion Master Mix(2×)15 μL,正反向引物(0.2 μmol·μL-1)1 μL,gDNA(1 ng·μL-1)10 μL,H2O 2 μL。98 ℃預變性1 min;30個循環(huán)(包括98 ℃變性10 s;50 ℃退火30 s;72 ℃延伸30 s),72 ℃延伸5 min。隨后進行MiSeq文庫構(gòu)建及Illumina上機測序,測序由深圳微科盟科技集團有限公司完成。

1.2.3數(shù)據(jù)分析及方法描述

基于擴增子分析工具(QIIME)分析平臺對測序原始數(shù)據(jù)進行拼接、過濾,以97%的一致性進行操作性分類單元(OTUs)聚類,并對有效序列進行物種注釋。使用QIIME2 core-diversity插件計算多樣性矩陣,α多樣性指數(shù)包括OTUs數(shù)量、Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)等。使用多重柱形比較圖尋找組間顯著差異的物種,采用Duncan法對土壤理化性質(zhì)和細菌多樣性進行差異顯著性檢驗。運用主成分分析法(principal component analysis,PCA)分析樣本組之間的物種差異,通過冗余分析(redundancy analysis,RDA)和皮爾遜相關(guān)系數(shù)(Pearson correlation coefficient)分析物種與環(huán)境因子的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)分析

由表2可知,不同土地利用類型的土壤pH值均呈一定的酸性,其pH值排序為油茶地>臍橙地>蔬菜地>農(nóng)田>棄耕地。

表2 稀土礦區(qū)不同土地利用類型理化性質(zhì)

其中棄耕地pH值僅為4.3,且同蔬菜、油茶地等用地存在顯著差異(P<0.05)。蔬菜地銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量明顯高于其他用地(P<0.05),其次為臍橙地,而棄耕地和農(nóng)田的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量最低。有機質(zhì)含量為棄耕地土壤最低,其次為臍橙地,蔬菜地有機質(zhì)含量顯著高于其他用地(P<0.05)。全磷和有效磷含量為棄耕地最低,農(nóng)田次之?？傮w上,棄耕地和農(nóng)田的全磷、有效磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量要低于蔬菜地、油茶地和臍橙地。

2.2 phoD基因細菌群落多樣性與結(jié)構(gòu)分析

不同土地利用類型土壤中phoD基因細菌多樣性分析見表3。其中Chao1指數(shù)用來估計物種總數(shù),值越大代表物種總數(shù)越多。Shannon指數(shù)用來反映物種的多樣性程度,值越大表明群落物種的多樣性越高[20]。結(jié)果顯示,文庫平均覆蓋度均在0.98以上,表明測序深度能較全面地反映樣品中的微生物信息。Chao1指數(shù)、OTUs數(shù)量、Shannon指數(shù)排序均為蔬菜地>油茶地>臍橙地>農(nóng)田>棄耕地(表3)。OTUs數(shù)量和Shannon指數(shù)分別為116～286、5.4～6.9。其中農(nóng)田和棄耕地OTUs數(shù)量僅為蔬菜地土壤的55.9%和41.3%,且棄耕地OTUs數(shù)量顯著低于蔬菜地、油茶地和臍橙地(P<0.05)。蔬菜地和油茶地Shannon指數(shù)顯著高于棄耕地(P<0.05)。

表3 稀土礦區(qū)不同土地利用類型phoD基因細菌α多樣性

通過屬水平主成分分析(PCA)發(fā)現(xiàn),軸1的貢獻率為22.00%,軸2的貢獻率為19.55%,累計貢獻率為41.55%(圖1)。農(nóng)田和棄耕地距離較近,表明兩者具有相類似的phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu),油茶地和蔬菜地距離近,顯示不同土地利用方式的植物類型也是影響phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)的重要因素。此外,蔬菜和臍橙地較近,表明2種用地類型phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)存在一定程度的相似性。

不同土地利用類型phoD基因細菌在門、綱、屬水平上的相對豐度如圖2所示。在門水平上,變形菌門(Proteobacteria)均為不同土地利用類型的優(yōu)勢細菌(38.1%～79.5%),酸酐菌門(Acidobacteria)為臍橙地、農(nóng)田、蔬菜地的主要優(yōu)勢細菌(26.5%～39.2%),浮霉菌門(Planctomycetes)為油茶地和蔬菜地的優(yōu)勢菌門(13.3%和15.3%)。在綱水平上,農(nóng)田以γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria,48.2%)為主要優(yōu)勢細菌,臍橙和蔬菜地以放線菌綱(Actinobacteria,34.1%和47.3%)、α-變形菌(Alphaproteobacteria,29.4%和23.5%)為主,棄耕地和油茶地以α-變形菌綱(82.7%和63.2%)為主。在屬水平上,棄耕地主導性菌屬為慢生根瘤菌(Bradyrhizobium,64.7%),農(nóng)田優(yōu)勢菌屬為假單胞菌屬(Pseudomonas,47.7%)、鏈霉菌屬(Streptomyces,24.5%)。臍橙優(yōu)勢菌屬為鏈霉菌屬(17.1%),油茶地主要由慢生根瘤菌(23.4%)、Stella(22.0%)、Brevundinonas(13.1%)等菌屬組成,蔬菜地優(yōu)勢細菌屬豐度較低,但種類較為豐富。

圖1 稀土礦區(qū)不同土地利用類型含phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)的主成分分析

組間差異分析結(jié)果顯示,農(nóng)田、棄耕地的多數(shù)菌屬均顯著低于蔬菜、臍橙、油茶用地(圖3),不同土地利用類型組間假單胞菌屬、鏈霉菌屬、Gemmata、Kineococcus、Paludisphaera、Stella、未分類planctomycetes、Rhodoplanes等菌屬相對豐度存在顯著性差異(P<0.05)。其中尾水灌溉的農(nóng)田、棄耕地土壤Gemmata、Kineococcus、Limnoglobus、Stella、Paludisphaera等菌屬相對豐度均顯著低于泉水灌溉土壤(P<0.05)。

圖2 phoD基因細菌在不同土地利用類型土壤中的相對豐度

同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示不同土地利用類型間某指標差異顯著(P<0.05) 。

2.3 phoD細菌群落的影響因子分析

將細菌群落α多樣性與理化性質(zhì)進行相關(guān)性分析(表4)發(fā)現(xiàn),pH值、硝態(tài)氮含量、有效磷含量、有機質(zhì)含量等均與phoD細菌Chao1指數(shù)呈顯著相關(guān)性,但與Shannon指數(shù)未見顯著相關(guān)性,其中pH值與Chao1指數(shù)相關(guān)性最高,表明pH值是影響phoD基因細菌豐富度的重要因素,硝態(tài)氮、有效磷、有機質(zhì)含量與Chao1指數(shù)呈顯著正相關(guān),銨態(tài)氮含量未與Chao1指數(shù)呈顯著相關(guān)性。RDA分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),pH值、硝態(tài)氮含量、銨態(tài)氮含量等能解釋phoD基因細菌結(jié)構(gòu)變化的49.11%。含phoD基因細菌優(yōu)勢類群與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性分析熱圖(圖4)顯示,硝態(tài)氮含量、pH值、有效磷含量是影響優(yōu)勢細菌的重要環(huán)境因子,其中硝態(tài)氮含量與Kineococcus、Paludisphaera、Gemmata相對豐度呈極顯著正相關(guān),與Limnoglobus呈顯著正相關(guān)。pH值與Gemmata、Stella、未分類planctomycetes、Rhodoplanes相對豐度呈極顯著相關(guān),有效磷含量與Paludisphaera、Gemmata相對豐度呈極顯著相關(guān)。

3 討論

3.1 不同土地利用類型土壤理化性質(zhì)差異及原因分析

礦區(qū)內(nèi)尾水灌溉的棄耕地、農(nóng)田pH值明顯低于蔬菜地、油茶地和臍橙地。一般情況下,農(nóng)業(yè)施肥措施在短期內(nèi)較難觀察到土壤pH值下降,而尾水澆灌的土壤pH值低于其他土壤,表明長期尾水澆灌降低了耕地土壤pH值,其中棄耕地土壤pH值僅為4.3,這與已有研究結(jié)果相同[21]。此外,尾水澆灌的農(nóng)田和棄耕地的全磷、有效磷含量均低于蔬菜地、油茶地和臍橙地,這可能由土壤酸化、施肥管理等多種因素造成。有研究表明,由于酸性土壤中磷極易與Fe3+和Al3+結(jié)合,形成難溶態(tài)磷酸鹽[22],土壤pH值與有效磷含量呈顯著正相關(guān)[23]。此外,棄耕地和農(nóng)田土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量顯著低于蔬菜等用地。一方面,此次采樣為水稻收割后的農(nóng)田和棄耕地土樣,農(nóng)田缺少后續(xù)施肥,而葉菜類蔬菜通常施氮肥較多。另一方面,盡管尾水灌溉可能增加土壤銨態(tài)氮等含量,但由于土壤反硝化易導致脫氮、養(yǎng)分流失等,尤其是農(nóng)田閑置時期銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量變化較大,因此農(nóng)田銨態(tài)氮含量并不比其他用地更高。此外,土壤中濕度、溫度等也可能是影響銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量的重要因素。

表4 含phoD基因細菌α多樣性與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)系數(shù)

圖4 含phoD基因優(yōu)勢類群與土壤理化性質(zhì)的RDA及Pearson相關(guān)性分析

3.2 不同土地利用類型phoD基因細菌多樣性差異及原因分析

不同土地利用類型土壤中的phoD基因細菌多樣性均存明顯的差異,其中農(nóng)田、棄耕地phoD基因細菌豐度僅為蔬菜地、油茶地和臍橙地的50%左右。一方面可能同土壤植被類型和覆蓋率有關(guān),通常情況下不同植被類型土壤多樣性均存在差異性,此次采樣時間為水稻收割后,而棄耕地多為草本植物,植物覆蓋率相對其他土壤更低。另一方面,土壤理化性質(zhì)是影響細菌多樣性的重要因素。有研究發(fā)現(xiàn),耕地長期施肥導致土壤酸化[17],進而影響phoD基因豐度下降。該研究中農(nóng)田、棄耕地均采用稀土礦區(qū)尾水灌溉,土壤pH值較其他土壤更低,而phoD基因細菌的最適pH值在8～10范圍內(nèi)[24],這可能是棄耕地和農(nóng)田土壤phoD基因細菌豐度較低的重要原因。此外,農(nóng)田、棄耕地土壤硝態(tài)氮、有效磷等含量明顯低于其他土地類型,硝態(tài)氮、有效磷含量與phoD基因細菌多樣性呈顯著正相關(guān),pH值、速效磷和硝態(tài)氮含量對phoD基因細菌多樣性的影響作用大于總磷和銨態(tài)氮含量[17]。

此外,土壤phoD基因細菌多樣性與有效磷含量旦顯著正相關(guān),與當前學術(shù)界對phoD基因細菌多樣性與有效磷含量關(guān)系的研究結(jié)果存在一定差異。有研究表明,有效磷含量與phoD基因細菌豐度呈負相關(guān),施加磷肥導致phoD基因細菌豐度下降,而不施肥處理的根際土中phoD基因細菌豐度顯著高于施肥處理[25];但也有研究顯示,隨著供磷水平的提高,含phoD基因的細菌群落α多樣性還會提高[26-27]或無顯著變化[28]?？梢?有效磷含量與phoD基因細菌豐度的相關(guān)性同時受土壤pH值、土壤養(yǎng)分等多種因素影響。土壤pH值可能是影響有效磷含量與phoD基因細菌豐度關(guān)系的重要因素。一方面,盡管土壤低磷含量可能會促使微生物分泌更多的堿性磷酸酶,然而由于phoD基因細菌更適合在堿性環(huán)境中生存,phoD基因的細菌群落對pH值的響應(yīng)更為強烈[29]。因此,低磷條件下phoD基因細菌豐度并未增加;另一方面,在酸性土壤中雖然酸性磷酸酶含量可能較高,但是相關(guān)研究表明堿性磷酸酶是最主要的有機磷水解酶[30],能水解90%以上的有機磷[25]。孫鋒等[31]研究華南地區(qū)3種蟛蜞菊酸性土壤有機磷組分特征發(fā)現(xiàn),有機磷礦化主要受堿性磷酸酶影響,而受酸性磷酸酶影響較小。鄭曼曼等[32]研究酸性紅壤解磷微生物豐度特征發(fā)現(xiàn),phoD基因拷貝數(shù)同有效磷含量呈顯著正相關(guān),而phoC基因拷貝數(shù)未與有效磷含量呈現(xiàn)相關(guān)性。當然,關(guān)于酸性土壤中phoC和phoD基因細菌豐度同有效磷含量的相關(guān)性仍需開展更多的研究。就該研究而言,在酸性土壤環(huán)境中,土壤中的難溶性磷較難轉(zhuǎn)化成易于吸收利用的有效磷,推測土壤pH值是影響稀土礦區(qū)磷源脅迫下有機磷礦化的重要因素,這可能是該研究中土壤有效磷含量與phoD基因細菌豐度呈正相關(guān)的重要原因,同時與該研究棄耕地、農(nóng)田有效磷含量低,phoD基因細菌豐度也較低這一結(jié)果相吻合。

3.3 不同土地利用類型phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)差異及原因分析

對解磷功能基因phoD進行高通量測序,全面分析了5種土地利用類型phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)。在屬水平上,慢生根瘤菌屬是不同土地利用類型土壤優(yōu)勢phoD基因細菌,且棄耕地土壤中慢生根瘤菌屬豐度高達64.7%,其他土壤慢生根瘤菌屬相對豐度為8%～25%,LUO等[33]在不同施肥的農(nóng)田中檢測到高比例的慢生根瘤菌屬,該菌屬能通過增加堿性磷酸酶活性和磷轉(zhuǎn)運速率響應(yīng)磷脅迫[34]。此外,不同土地利用類型的假單胞菌屬豐度呈現(xiàn)顯著性差異,且假單胞菌屬是農(nóng)田、油茶的phoD基因細菌優(yōu)勢類群。陳定安等[35]從油茶樹根際分離培養(yǎng)了假單胞菌屬,該細菌有利于改善油茶磷素供應(yīng),促進油茶生長;陳倩等[36]從山西煤礦區(qū)分析篩選出假單胞菌屬,發(fā)現(xiàn)其具有良好的解磷能力及較強的環(huán)境適應(yīng)能力。鏈霉菌屬為農(nóng)田、臍橙地、蔬菜地、棄耕地優(yōu)勢屬,該細菌在農(nóng)田、臍橙地中占比顯著高于其他用地,包含有既能分解無機磷,又能分解有機磷的菌種。優(yōu)勢屬的明顯差異可能受到植物凋落物以及根系分泌物的影響較大,同時土壤性質(zhì)也是影響phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)的重要原因。RDA分析和相關(guān)性熱圖均顯示,pH值、有效磷和硝態(tài)氮含量等土壤理化性質(zhì)與優(yōu)勢類細菌存在顯著正相關(guān)性。

從不同土地利用類型phoD基因細菌群落顯著性差異分析結(jié)果看,Gemmata、Stella、Rhodoplane、假單胞菌屬、鏈霉菌屬、Kineococcus、Paludisphaera等豐度在不同土地利用類型土壤中呈顯著差異(P<0.05)。 其中,經(jīng)礦區(qū)尾水灌溉的農(nóng)田、棄耕地土壤Gemmata、Stella、Rhodoplanes、Kineococcus、Paludisphaera等細菌豐度顯著性低于蔬菜地、油茶地、臍橙地等(P<0.05)。相關(guān)性分析結(jié)果表明,pH值與Gemmata、Stella、Rhodoplanes菌屬豐度呈顯著正相關(guān),有效磷含量與Gemmata、Stella、Paludisphaera、Kineococcus豐度呈顯著相關(guān)。由此可見,pH值和有效磷含量是影響不同土地利用類型phoD基因細菌差異的重要因子。尾水灌溉加劇了土壤的酸化程度,進而導致這些細菌豐度下降,同時也影響了土壤中有機磷礦化。丁翠等[37]研究了酸性礦山廢水對稻田土壤微生物細菌群落的影響,發(fā)現(xiàn)土壤pH值是影響細菌群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境因子。也有研究發(fā)現(xiàn),礦山廢水污染程度可造成稻田土壤有效磷的顯著淋失[38],可見酸性礦山pH值、有效磷含量、解磷功能細菌存在緊密的聯(lián)系,仍需要長期且深入的調(diào)查研究。此外,綜觀現(xiàn)有文獻報道,慢生根瘤菌屬、假單胞菌屬均包含有較強解磷功能細菌,在該研究中也分別是棄耕地、農(nóng)田土壤中的絕對優(yōu)勢菌屬,但2種細菌未同有效磷含量呈相關(guān)性,且棄耕地、農(nóng)田有效磷含量較低。一方面,土壤理化性質(zhì)與功能基因豐度的相關(guān)性比較復雜,幾種因子相互作用抵消或受限樣本數(shù)量,均可能影響有效磷與功能細菌豐度相關(guān)性。另一方面,慢生根瘤菌屬僅在特定供磷水平下才與有機磷含量呈現(xiàn)出相關(guān)性[29],假單胞菌屬通常在pH值為7時解磷能力最強[39],這表明解磷功能細菌對有機磷礦化的同時還受pH值、供磷水平等多種因素影響。在今后的研究中,應(yīng)結(jié)合灌溉頻率、灌溉時間、酸性磷酸酶活性和酸性磷酸酶基因細菌、土壤有機磷形態(tài)等數(shù)據(jù)進行綜合分析,以期為酸性灌溉水源土地利用磷調(diào)控提供更多重要信息。

4 結(jié)論

稀土礦區(qū)不同土地利用類型土壤均呈現(xiàn)一定程度酸化現(xiàn)象,棄耕地和農(nóng)田土壤pH值、有效磷含量低于蔬菜地、油茶地和臍橙地。phoD基因細菌豐度、多樣性排序為蔬菜地>油茶地>臍橙地>農(nóng)田>棄耕地。棄耕地與農(nóng)田主導菌屬分別為慢生根瘤菌和假單胞菌屬,不同土地利用類型土壤假單胞菌屬、鏈霉菌屬等細菌相對豐度存在明顯的差異性,尾水灌溉后Gemmata、Stella、Paludisphaera等細菌豐度顯著低于泉水灌溉,pH值、有效磷含量與這些菌屬豐度呈正相關(guān)。棄耕地與農(nóng)田土壤phoD基因細菌群落較為類似,pH值、有效磷和硝態(tài)氮含量是影響不同土地利用類型phoD基因細菌群落結(jié)構(gòu)的主要影響因子(P<0.05)。有效磷含量與phoD基因細菌豐度呈顯著正相關(guān),礦區(qū)尾水灌溉通過影響土壤中pH值、有機磷含量等理化性質(zhì),進而影響phoD基因細菌多樣性與群落結(jié)構(gòu),研究結(jié)論可為離子型稀土礦區(qū)生態(tài)修復提供科學指引。