黑龍江省典型草地土壤理化性質(zhì)與真菌多樣性的研究

中圖分類號：S153 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-9499（2025）04-0051-03

Study on Soil Physicochemical Properties and Fungal Diversity of Typical Grassland in Heilongjiang Province

JIADan WANGQiyao LIU Yulong XIAOYufei

Abstract The soil physical properties（Deyeuxia angustifolia、Puccinellia tenuiflora and tessellated meadow），chemical properties （pH，total nitrogen，total phosphorus，total potassium and total carbon）and soil fungal diversityofthe typical grassand types in Songnen Plain ofHeilongjiang Province were studied. The results showed that the dominant species were Ascomycota，Basidiomycota and Glomeromycota.The species detected number，Chaol indexand Shannon index of soil fungi in tessellated meadow were the highest.There were significant differences in soil pH ，total nitrogen and total potassium among different types of grassland 0.The correlation between pH value，soil total nitrogen and soil fungi was high. Kickxellomycota showed the highest correlation with soil physical and chemical properties.

Key words Songnen plain; grassland;physical properties; chemical properties; fungal diversity

草地是陸生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是重要林業(yè)的碳庫之一[1]。然而隨著近年來耕地和建筑用地的增加、過度放牧等原因[2]，使得黑龍江省草地有著不同程度的退化，土壤碳儲量也隨之降低[3]。有研究表明，草地碳匯功能主要取決于植物與土壤，土壤與大氣之間的碳交換量。周也琛等[4研究表明，影響土壤碳儲量的主要因素為植被類型和土壤性質(zhì)。因此，本項研究以不同類型草地為研究對象，探究土壤理化性質(zhì)、土壤真菌與土壤碳儲量的關(guān)系，找出影響草地碳儲量的主要因子，為黑龍江省草地恢復(fù)及固碳增匯提供理論依據(jù)。

1研究區(qū)域與研究方法

1. 1 研究區(qū)域概況

研究樣地位于富裕縣林業(yè)局 （124^°33^′40^′′～ 124^°34^′11^′′E，47^°50^′21^′′～47^°52^′48^′′N） 。海拔163～208m ，土壤類型以黑鈣土為主，部分地區(qū)為鹽漬化草甸土。主要植被為：五花草塘（tessellatedmeadow）、小葉章（Deyeuxiaangustifolia）、星星草（Puccinellia tenuiflora）虎尾草（Chloris virgata）和堿蓬（Suaeda glauca）等。

1.2樣地設(shè)置

以小葉章、星星草和五花草塘三種典型草地為研究對象，分別設(shè)置了樣地。每個類型設(shè)置三個平行樣地，每個樣地面積 20m×20m ，每個樣地內(nèi)隨機(jī)設(shè)置3個 1m×1m 的樣方。

1.3土壤樣品的采集

土壤樣品采集于2023年9月，去掉樣方內(nèi)地標(biāo)草本和雜質(zhì)，用鐵鍬挖出 30cm 深的土壤坑，保證土壤坑有一個面保持土壤結(jié)構(gòu)不被破壞，在此土壤面內(nèi)取環(huán)刀土樣品，然后再取周圍土壤 500g ，用拉鏈袋封裝帶回實驗室。在每個樣方內(nèi)取 20g 左右土壤樣本，過20目篩，將平行三個樣方內(nèi)的土壤混合后裝入 50mL 無菌離心管中，再將離心管放入干冰保存。

1.4土壤理化性質(zhì)測定方法

1.4.1土壤物理性質(zhì)測定方法

利用環(huán)刀浸水法測定土壤容重和含水率。

1.4.2土壤化學(xué)性質(zhì)測定方法

將取得的土壤 （500g） 風(fēng)干后粉碎過20目篩子。 pH 值利用 ΔpH 計測定;土壤全氮利用凱式定氮儀進(jìn)行測定；土壤全磷利用流動分析儀進(jìn)行測定；土壤全鉀利用原子吸收分光光度計進(jìn)行測定；土壤全碳利用碳氮分析儀進(jìn)行測定。

1.4.3土壤真菌多樣性測定方法

將離心管保存的鮮土樣本利用土壤DNA提取試劑盒提取總DNA，再將DNA經(jīng)PCR擴(kuò)增后，經(jīng)IlluminaNovaseq6ooo平臺（北京諾禾致源科技股份有限公司）進(jìn)行高通量測序。

1. 5 數(shù)據(jù)處理

所有原始數(shù)據(jù)利用MicrosoftExcel軟件進(jìn)行記錄，方差和相關(guān)性分析利用SPSS軟件進(jìn)行，Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)利用R（V3.6.2）進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤理化性質(zhì)

利用1.4.1和1.4.2的方法對不同樣地內(nèi)土壤樣品進(jìn)行測定。由表1可以知，三種草地的容重、含水率、全磷和全碳的差異不顯著，而 pH 值、全氮和全鉀的差異顯著 （plt;0.05 ）， pH 值大小關(guān)系為：星星草樣地 gt; 五花草塘樣地 gt; 小葉章樣地，全氮含量大小關(guān)系為小葉章樣地 gt; 五花草塘樣地 gt; 星星草樣地，全鉀含量大小關(guān)系為星星草樣地 gt; 小葉章樣地 gt; 五花草塘樣地。

將所測得的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析（表2），三種典型草地理化性質(zhì)中， pH 值與全氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與全鉀含量呈極顯著正相關(guān)；全磷含量與全氮含量成極顯著正相關(guān)，與含水率成顯著正相關(guān)；含水率與全磷、全氮含量成顯著正相關(guān)，與容重呈極顯著負(fù)相關(guān)。

2.2土壤真菌多樣性

利用1.4.3的方法測定土壤真菌DNA序列，再經(jīng)過R軟件分析得到土壤真菌Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)。由表3可知，三個類型草地檢出物種數(shù)大小為：五花草塘 gt; 小葉章 gt; 星星草，Chao1指數(shù)的變化趨勢與檢出物種數(shù)相同。Shannon指數(shù)大小為：五花草塘 gt; 星星草 gt; 小葉章。

利用高通量測序法，測定三種草地土壤真菌門相對豐度排名前十的真菌門類。由表4可知，三種草地真菌門類相對豐度前十位分別為：子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）球囊菌門（Glomeromycota）、絲孢菌門（Mortierellomycota）、壺菌門（Chytridiomycota）、Kickxellomycota、Fungi_phy_Incertae_sedis、油壺菌門（Olpidiomycota）、毛霉門（Mucoromycota）和羅茲菌門（Rozellomycota）。子囊菌門、擔(dān)子菌門和球囊菌門為試驗區(qū)域的優(yōu)勢菌門，相對豐度為 84.57～94.28 。子囊菌門在所有菌門中的相對豐度最大，為 72.61%～78.7% 。擔(dān)子菌門、絲孢菌門、壺菌門、Kickxellomycota差異顯著，其余菌門差異不顯著。小葉章樣地中Kickxellomycota在所有樣地中相對豐度最高，而擔(dān)子菌門、絲孢菌門和弧菌門的相對豐度最低。星星草樣地中的擔(dān)子菌門和絲孢菌門的相對豐度明顯高于其他樣地。

2.3土壤真菌與理化性質(zhì)相關(guān)性

將土壤真菌相對豐度與土壤理化性質(zhì)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。由表5可知，擔(dān)子菌門與 pH 值呈極顯著正相關(guān)，與全氮呈顯著負(fù)相關(guān)；絲孢菌門與pH呈顯著正相關(guān)；壺菌門與全碳呈極顯著負(fù)相關(guān);Kickxellomycota與全磷、全氮呈顯著正相關(guān)，與容重呈顯著負(fù)相關(guān)，與含水率呈極顯著正相關(guān)。

3討論與結(jié)論

土壤速效磷與土壤真菌多樣性相關(guān)性較高，而本研究僅Kickxellomycota與全磷的呈顯著正相關(guān)，這可能是因為土壤真菌物種構(gòu)成的不同[5-9]。

通過對黑龍江省三種典型草地土壤理化性質(zhì)和土壤真菌多樣性的研究，得到如下結(jié)論：1）不同類型草地的土壤 pH 值、全氮和全鉀的差異顯著；2）試驗區(qū)域的土壤真菌優(yōu)勢菌門為子囊菌門、擔(dān)子菌門、球囊菌門；3）五花草塘的土壤真菌多樣性高于星星草和小葉章草地;4）土壤pH值與全氮含量與土壤真菌多樣性相關(guān)性高。

參考文獻(xiàn)

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