土地利用强度对紫色土微生物群落和功能特征的影响

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：徐强,胡永庆,张靖晞,王子芳,代文才,严宁珍,高明

单位：西南大学资源环境学院, 重庆 400715,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,重庆市合川区生态环境监测站, 重庆 401500,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,西南大学资源环境学院, 重庆 400715,西南大学资源环境学院, 重庆 400715

摘要：土壤微生物群落结构和功能是维持土壤健康、生产力及调控全球碳氮循环的关键因素. 为阐明不同土地利用强度对紫色土微生物群落结构及功能的调控机制，通过长期田间试验，结合高通量测序及功能预测，研究了休闲（CK）、低强度利用（P1）、低中强度利用（P2）、中强度利用（P3）、中高强度利用（P4）和高强度利用（P5）这6个处理的土壤养分特征、微生物多样性、微生物群落结构及功能的变化. 结果表明：①土地利用强度增强（P5）导致土壤pH和有机质显著降低（P<0.05），但提升速效养分含量（P<0.05），其中深层土壤（20~40 cm）碱解氮增幅（147%）显著高于表层（77%），表明土地利用强度对深层土壤养分动态的影响更为显著；②随利用强度增加，细菌群落的α与β多样性呈先增后降趋势，P5处理的土壤细菌特异性ASVs较CK（6 633 ASVs）下降68%（2 126 ASVs），群落结构趋于单一化，优势菌门由放线菌门向绿弯菌门转变，属水平上FCPS473相对丰度显著升高；③功能预测显示，高强度利用（P5）促使防御机制和次级代谢功能基因丰度显著增强，而能量转化等基础代谢功能保持稳定，同时微生物网络分析表明，高强度利用导致网络复杂性降低，群落功能冗余性下降. 综上，高强度土地利用通过酸化、养分失衡及有机质流失使紫色土微生物多样性丧失与功能抗逆化，建议优化施肥制度与耕作模式，将土地利用强度控制在P2水平并通过有机肥和无机肥配施以维持土壤生态健康.

关键词：土地利用强度,紫色土,微生物群落结构,多样性,高通量测序,功能预测,可持续管理,