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土壤微生物多样性的维持对农业的可持续发展至关重要。不同的大豆种植模式和施肥方式均会改变土壤氮素水平。然而,氮素管理策略对土壤微生物群落结构和氮循环功能的影响机制尚不明确。本研究以主要的经济作物和绿肥作物大豆为重点,在中国的三个典型大豆种植区采集了不同种植模式下的土壤样本。并使用长期添加有机肥和无机肥的农田土进行了大豆的温室栽培实验,且在大豆生长的五个时期分别收集了大豆根际和非根际的土壤样本。通过对微生物群落、土壤性质和氮循环功能的分析,我们探索了土壤细菌、真菌和古菌群落的功能特性和生活史策略对不同大豆种植模式的响应;探究了细菌和真菌群落如何响应长期施肥所引起的土壤性质的变化及其对土壤中主要氮循环过程的贡献;预测了大豆生长过程中影响细菌群落动态变化和功能的关键的细菌门间相互作用;分析了大豆生长过程中阶段性缺失真菌类群的装配过程及其对土壤真菌群落稳定性的影响。分析得到的结果如下:1.大豆和玉米间作增加了土壤碳氮库,大豆与禾本科作物轮作减少了土壤碳库。通过分析关键物种和指示物种之间的共有物种(关键指示种)的组成和潜在功能特性,我们在分类学水平和功能水平上观测到了种植模式对微生物群落的选择效应。与轮作相比,间作具有更多的细菌关键指示种和更少的真菌关键指示种,细菌和真菌的关键指示种在这两种系统中展现出特殊的底物偏好。此外,土壤中的活性有机碳对细菌和古菌的核心功能特性产生了相反的影响,但对真菌的核心功能特性影响较弱。土壤性质与微生物功能特性之间的生态关联表明,细菌和古菌的生活史策略与资源获取有关,而真菌则采取高产策略。2.高水平的有机氮肥处理显著提高了细菌群落的alpha多样性,但真菌群落的alpha多样性对施肥处理的响应较弱且不一致。正在腐解的小麦根际中细菌群落的alpha多样性显著高于非根际土壤中细菌的alpha多样性,真菌群落的alpha多样性指数中仅丰富度显著高于非根际土壤中的真菌丰富度。不同水平的有机氮肥处理能显著提高非根际土壤中的养分含量。但无机氮肥被植物高效利用后,对非根际土壤养分含量的提高作用较弱。因而不同水平无机氮肥处理下,根际土壤中微生物群落的beta多样性大于非根际土壤。然而不同水平有机氮肥处理下,非根际土壤中真菌群落的beta多样性大于根际土壤。此外,随机森林分析的结果显示,土壤性质显著贡献于非根际土壤中的硝化潜势、反硝化潜势和潜在N2O排放。非根际土壤中真菌的beta多样性显著贡献于潜在N2O排放。相关性分析表明,非根际土壤中细菌的beta多样性与硝化潜势呈负相关。3.相比于施肥处理,大豆的生长更加强烈地影响土壤细菌的群落结构。但施肥处理显著影响氮功能基因的丰度。非根际土壤中的细菌群落在大豆分枝期表现出强烈的丰度变异,这种丰度的波动可以帮助预测微生物间潜在的负向相互作用。属于蓝藻细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的细菌分别在非根际土壤和大豆根际土壤中积极参与细菌门间的负向相互作用。此外在大豆生长过程中,土壤中固氮功能群之间的负相互作用和固氮基因丰度的降低有一定的相关性,这能帮助解释群落动态变化与其功能之间的关系。4.alpha多样性分析的结果表明,在大豆生育期转变的过程中,根际土壤中真菌群落的种群数量大幅减少。大部分阶段性缺失的真菌属于子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。且Ascomycota中的一些植物病原真菌也在大豆根际表现出阶段性缺失。未发生阶段性缺失的其余亚群落的装配以及整个群落的装配在一定程度上符合中性模型。它们的装配过程在两个采样部位均主要受到扩散限制的影响,其次分别在非根际土壤和根际土壤中受多变选择和生态漂变调控。阶段性缺失的亚群落是非中性的群落,但主要受漂变影响。此外,阶段性缺失的类群和真菌网络中高度联系的类群都能提高真菌群落的稳定性。本研究的结果强调,不同的大豆种植模式和施肥处理均通过改变土壤性质影响土壤微生物群落的结构和功能。细菌和真菌群落间不同的生活史策略和群落内部的相互作用,可能影响了其对环境变化的响应及其对氮循环功能的贡献。此外,本研究对真菌群落中不同亚群落装配过程的揭示为宏群落稳定性的维持机制提供了新的见解。