摘要
细菌在土壤中无处不在，并在生物地球化学过程中起着重要作用。然而，大多数关于土壤细菌群落的研究集中在上层土壤（0–0 cm），对深层土壤细菌群落的研究相对较少，尤其是在农业生态系统中。本研究利用高通量测序技术，研究了半干旱黄土高原农田中0–100 cm剖面（五层）在作物轮作（玉米-小麦与大豆-小麦）和耕作实践（中耕与犁耕）下的土壤细菌群落。土壤深度对细菌群落的控制作用强于农业管理措施。土壤细菌群落的α多样性在剖面中呈现单峰趋势，香农指数在20–40 cm达到峰值，而Chao1指数在40–60 cm达到峰值，这一模式在不同管理措施下保持一致。变形菌门、放线菌门和拟杆菌门的相对丰度在上层土壤较高，而酸杆菌门、广古菌门、绿弯菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度在深层土壤较高。大豆-小麦轮作模式和中耕耕作实践均降低了土壤细菌群落共现模式的复杂性，而群落共现模式的复杂性在整个剖面中呈现单峰趋势，在60–80 cm层达到最高。此外，大豆-小麦轮作模式和中耕耕作实践降低了确定性过程对土壤细菌群落组装的贡献，而确定性过程的贡献随土壤深度增加而增大。同时，土壤理化性质与细菌群落的多样性和组装过程密切相关。我们的研究揭示了半干旱农田中土壤剖面内细菌群落多样性动态及其组装驱动因素。
要点
- 农业实践和土壤深度驱动细菌多样性变化。
- 作物轮作、耕作和施肥塑造表层土壤微生物组。
- 环境过滤通过共现改变微生物组装路径。
- 土壤理化梯度与剖面内微生物结构相关。
- 将系统发育与功能联系起来指导旱地农业的可持续管理。
利益冲突声明
作者声明无利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可根据合理请求从通讯作者处获取。
