矿化微生物群落在有机和上层矿物土壤的差异性结构和功能横跨温带雨林的时间序列

科学领域:

• 土壤微生物学 土壤微生物学
• 生态系统的演变.
• 生物地质化学循环过程

背景情况:

• 数千年来,沙丘生态系统经历了大量的土壤开发.
• (P) 的可用性是影响微生物社区结构和功能的关键因素.
• 了解微生物在时间序列中的适应提供了对生态系统弹性的洞察力.

研究的目的:

• 通过4000年的沙丘时间序列,调查有机和矿物土壤地平线中的微生物社区动态.
• 评估酸酶基因在土壤发育过程中的循环中的作用.
• 测试土壤地平线之间不同社区进化的假设.

主要方法:

• 细菌,真菌和酸酶寄存社区的Amplicon测序.
• 网络分析以了解微生物相互作用.
• 定量PCR (qPCR) 用于量化特定基因的丰度.
• 分析了三个不同的沙丘年龄和两个土壤地平线 (有机和矿物质) 的分析.

主要成果:

• 土壤pH和总 (P) 降低,而酸酶活性随着沙丘的老化而增加.
• 有机地平线表现出更高的微生物多样性和复杂性,特别是对于含酸酶的社区.
• 随着时间的推移,细菌的多样性下降,转向浮游生物和酸性细菌.
• 真菌群落从多样化的组合过渡到阿斯科米科塔的主导地位.
• 较古老的沙丘中酸酶活性增加与较不多样化,专门的P-矿化社区有关.

结论:

• 沙丘土壤中的微生物群落在4000多年里显著演变,在有机和矿物地平线上有着不同的轨迹.
• 酸酶基因功能对于P循环至关重要,特别是在开发有机土壤时.
• 较古老的沙丘土壤显示了向简化,但高度活跃的P-矿化微生物群落的转变.