五台山不同退化程度亚高山草甸土壤微生物群落分类与功能多样性特征

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：罗正明,刘晋仙,胡砚秋,赫磊,周妍英,郑庆荣,柴宝峰

单位：忻州师范学院地理系, 忻州 034003,山西大学黄土高原研究所, 黄土高原生态恢复山西省重点实验室, 太原 030006,山西大学黄土高原研究所, 黄土高原生态恢复山西省重点实验室, 太原 030006,忻州师范学院地理系, 忻州 034003,山西大学黄土高原研究所, 黄土高原生态恢复山西省重点实验室, 太原 030006,山西省林业和草原工程总站, 太原 030006,忻州师范学院生物系, 忻州 034003,忻州师范学院地理系, 忻州 034003,山西大学黄土高原研究所, 黄土高原生态恢复山西省重点实验室, 太原 030006

摘要：土壤微生物在草地生态系统功能中发挥着重要作用，但其多样性对草地退化的响应尚未得到充分研究.采用宏基因组测序技术对五台山亚高山草甸4个不同退化阶段［未退化（ND）、轻度退化（LD）、中度退化（MD）和重度退化（HD）］土壤微生物分类和功能多样性特征及其影响因素进行分析.结果表明，4个不同退化阶段亚高山草甸之间放线菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门和Parcubacteria的相对丰度存在显著差异（P<0.05）.与ND草甸相比，退化草甸增加了与碳代谢、氨基酸生物合成、丙酮酸代谢、柠檬酸循环、丙酸代谢、丁酸代谢和脂肪酸代谢相关的基因比例，表明亚高山草甸退化改变了土壤微生物群落能量代谢和营养循环的潜力.草地退化改变了土壤微生物分类和功能α多样性，特别是MD和HD草甸中微生物功能多样性显著降低.亚高山草甸退化过程中土壤微生物物种分类和功能组成均显著变化（P<0.05）.土壤总氮、pH值和有机质含量对微生物群落分类和功能组成具有显著影响.植物群落β多样性与微生物群落分类和功能β多样性显著相关（P<0.05），具有强耦合性.研究结果揭示了草地退化过程中地下微生物分类和功能多样性的变化及驱动机制，为亚高山草甸保护和生态修复提供了理论依据.

关键词：功能多样性,草地退化,亚高山草甸,宏基因组测序,土壤微生物,