黄河滩地和稻田土中铁还原菌、不产氧光合细菌分布机制

摘要

【目的】探讨沿黄流域土壤中铁还原菌（ferric reducing bacteria, Fe RB）、不产氧光合细菌（anoxygenic phototrophic bacteria, An PB）的分布机制。【方法】以沿黄流域（原阳段）为研究对象，采集黄河滩地和稻田土样，利用16Sr RNA基因高通量测序和实时荧光定量分析技术，结合统计学分析，揭示Fe RB、An PB菌群结构、丰度和主要环境影响因子。【结果】二者中的优势Fe RB在科（属）水平为Hydrogenophilaceae（Thiobacillus）、 Bacillaceae（Bacillus）、 Clostridiaceae、Rhodobactereace（Rhodobacter）、 Geobacteraceae（Geobacter），优势An PB为Rhodobactereace（Rhodobacter）、 Chloroflexaceae（Chloronema）、 Acetobacteraceae（Roseomonas）。An PB中Rhodobacteraceae与Fe RB中Bacillaceae、 Clostridiaceae的相对丰度负相关；An PB中Sphingomonadaceae与Hydrogenophilaceae、Clostridiaceae的相对丰度亦负相关。土壤硝酸盐氮（NO3–-N）与Rhodobactereace相对丰度负相关，与Geobacteraceae相对丰度正相关。二价铁（Fe2+）对Fe RB、An PB菌群组成的差异分别可解释13.5%、41.8%,p H对Fe RB、An PB菌群组成的差异分别可解释65.7%、42.8%。黄河滩地总细菌（total bacteria, BAC）、地（热）杆菌[Geo（thermo）bacter,GEO]、光合紫细菌（phototrophicpurplebacteria,PPB）的拷贝数分别为2.52（±3.43）×10~9、5.21（±7.58）×10~7、2.9（±3.70）×10~7 copies/g干土。稻田土中BAC、GEO、PPB拷贝数依次为3.82 （±1.29）×1010、3.05 （±2.44）×10~8、4.31 （±0.90）×10~8 copies/g干土。0–1 cm土层中PPB拷贝数显著高于1–2 cm、2–3cm土层。Fe2+对BAC、GEO、PPB数量分布变异的解释度为81.5%。【结论】土壤类型不同，潜在Fe RB、An PB物种组成不同，GEO、PPB丰度也不同。Fe2+对Fe RB、An PB分布起关键驱动作用。