导读
由于全球环境的持续变化和人为干扰的加剧，滨海盐沼的生态功能正在遭受严重威胁，盐沼生态系统的系统保护和修复技术研究迫在眉睫。农林废弃物基有机肥料作为富碳基质可以有效地改善土壤质量和增加植物生物量，已被广泛用于退化生境的修复。然而，基于有机肥的修复措施对土壤微生态的影响机制尚不清楚。山东大学郭卫华课题组在黄河三角洲盐沼盐地碱蓬群落设置了野外固定样地，研究了自研有机肥对盐沼盐地碱蓬生长和土壤细菌群落的影响，相关成果近期发表在Journal of Cleaner Production上。
研究内容
本研究以黄河三角洲盐沼湿地盐地碱蓬及其土壤微生物为实验对象，选择自行研制的芦苇-牛粪有机肥（RC）、芦苇-蘑菇渣有机肥（RM）、芦苇-鸡粪有机肥（RF）和芦苇-猪粪有机肥（RP）作为土壤改良剂，在黄河三角洲盐碱潮滩建立了15个3m × 3m的野外固定样地，探究短期施加（1年）不同有机肥施加对土壤理化性质、盐地碱蓬生长和土壤微生物群落的影响。
![]()
图1 实验设计概述。（A）实验区的卫星视图，（B）不同处理的试验地块分布，（C）处理一年后不同处理小区的植物群落状况。
研究结果
结果表明，有机肥投入对植物生长、土壤理化性质改善和细菌群落组成动态的影响很小。取样位置（根际土、浅层土和深层土）对土壤细菌群落组成及其功能的影响更为显著。在根际，大量功能菌被招募，包括Limibacillus、Methylophaga、Marinobacter、Pelagibius和Muribaculacea。这些细菌具有促进植物生长、增强与人类疾病和环境信息处理相关的功能以及抑制与代谢相关的功能的潜力。![]()
图2 菌群落组成及差异。（A）不同采样位置细菌门水平的组成（前10个相对丰度），（B）不同采样位置细菌属的热图（前30个相对丰度），（C）不同采样位置细菌属的关键差异。
零模型和中性模型分析都表明细菌群落主要是由随机过程驱动的。网络分析结果表明，与周围土壤相比，根际共现网络具有较高的模块化、较低的复杂性和较强的稳定性。本研究说明，从土壤微生物群落恢复角度来看，短期施加有机肥可能不是盐沼生态修复的有效策略。为了获得更深入的见解，有必要进一步评估有机肥投入的综合效应和长期作用。 ![]()
图3 不同采样位置细菌群落共现网络的特征。（A），（B），（C）分别代表根际、浅层土壤和深层土壤中细菌群落的共生网络，两个节点之间的边缘表示强烈的（Spearman r > 0.6）和显著的校正（FDR调整后P < 0.05），节点的大小与节点的边数成比例。不同的颜色表示节点所属的模块,（D）共生网络的拓扑性质,（E）细菌群落共生网络的基石。
论文作者
本文第一作者为山东大学生命科学学院博士后朱鹏程，通讯作者为山东大学郭卫华教授，山东大学为论文第一单位。山东大学高级实验师于晓娜、博士后Muhammad Fahad Sardar、硕士生刘春雨、魏玮、吴玉鑫参与了本研究。基金资助
本研究得到了山东省重点研发计划重大科技创新工程课题（No.2021CXGC010803）、国家自然科学基金（U22A20558）、中国博士后科学基金（2023M732082）资助。
![]()
Zhu P., Liu C., Wei W., Wu Y., Muhammad F., Yu X., Guo W. Stochastic
processes limit the effect of organic fertilizer application on soil
bacterial community composition in salt marsh Suaeda salsa. Journal of
Cleaner Production. 2024,141034.
