土壤pH对不同类群氨氧化古菌定植的影响

Soil acidification is significant in major Chinese agricultural soils. Soil pH could affect abundance, diversity and activity of ammonia oxidizing archaea (AOA). However, effects of soil pH on different groups of AOA has been rarely studied. In view of this, we choose 3 agricultural soils, cinnamon soil (pH = 7.3), brown soil (pH = 6.1) and red soil (pH = 4.2), as tested soils. Our research attempts to apply real-time PCR and T-RFLP technologies with soil microorganism inoculation and domestication under laboratory incubation conditions. From views of microorganism, we plan to study the effect of soil pH on different groups of AOA (abundance, diversity and activity)；the mechanism soil pH affects AOA；contributions of different groups of AOA to soil ammonia oxidation in new habitats. We hope to better understand different groups of AOA and provide theory basis for responses of AOA to different soil pH.

我国主要农田土壤出现了显著酸化的趋势，土壤pH能够影响土壤氨氧化古菌（AOA）的数量、多样性和活性，但国内外关于土壤pH的改变对不同类群AOA影响的研究尚鲜有报道。本研究拟以农田土壤褐土（pH = 7.3）、棕壤（pH = 6.1）和红壤（pH = 4.2）为研究对象，在室内培养的试验条件下，通过土壤接种微生物以及对微生物驯化的方法，应用实时定量PCR（real-time PCR）和末端限制性酶切片段长度多态性分析（T-RFLP）技术，从微生物的角度出发，系统研究土壤pH对不同类群AOA数量、多样性和活性的影响，并探讨其影响机制，明确不同类群AOA在改变pH后的土壤中对氨氧化作用的贡献，以期为研究AOA对不同土壤pH的响应提供依据。

土壤pH能够影响土壤氨氧化古菌（AOA）的数量、多样性和活性，但国内外关于土壤pH的改变对不同类群AOA影响的研究尚鲜有报道。本研究通过调节土壤pH、接种以及灭菌等方法，对具有不同pH的三种农田土壤开展了pH对不同类群AOA的研究。研究发现Nitrosotalea & Nitrosopumils对高pH较为敏感，而Nitrosocaldus对低pH较为敏感；土著AOA对外源AOA表现出一定的拮抗作用；相比Nitrosotalea & Nitrosopumils，Nitrososphaera对外源无机氮表现出较强的耐受性甚至是表现出一定的被刺激生长；在外源AOA定植到新生境的条件下，其在新生境中并不能像在原生境中那样发挥其在氨氧化作用中的贡献。因此，土壤pH是影响不同类群AOA定植的重要因子，不同类群AOA对外源无机氮的响应不一，这将有助于对AOA不同类群的差异研究提供理论基础。