黄顶菊入侵对土壤氨氧化古菌群落多样性的影响李科利1，赵晓红1,2，刘红梅1，杨殿林1，曲波1,2，皇甫超河1*(1.农业部环境保护科研监测所，天津300191；2.沈阳农业大学植物园艺学院，辽宁沈阳110866)摘要：为了明确入侵植物黄顶菊对土壤氮循环关键过程硝化作用影响机制，本研究通过对其入侵地和未入侵地、根围土和根际土土壤氨氧化古菌（ammonia-oxidizingarchaea,AOA）的氨氧化古菌群落多样性分析，探讨了AOA对黄顶菊入侵的响应规律。结果表明，黄顶菊入侵增加了入侵地根围土AOA的多样性，土壤氨氧化古菌的Shannon指数表现为：入侵地根围土>入侵地根际土>未入侵地土壤，且差异显著。铵态氮含量与pH的变化都会影响土壤AOA的群落结构。系统发育树分析表明，土壤AOA主要隶属于氨氧化古菌的Nitrososphaeracluster。黄顶菊入侵导致的AOA的多样性水平的提升主要是由于入侵地氨氧化菌群种类增加所致。关键词：黄顶菊；氨氧化古菌；微生物多样性；根际效应；入侵植物中图分类号:S154.3EffectsofFlaveriabidentisinvasiononsoilammonia-oxidizingarchaeadiversityLIKe-Li1,ZHAOXiao-Hong1,2,LIUHong-Mei1,YANGDian-Lin1,QUBo1,2,HUANGFUChao-He1*（1.Agro-EnvironmentalProtectionInstitute,MinistryofAgriculture,Tianjin300191,China;2.CollegeofHorticulture,ShenyangAgricultureUniversity,Shenyang110866,China）Abstract：TounderstandeffectofinvasiveplantFlaveriabidentisonnitrificationprocesses,thecommunitystructuresofsoilammonia-oxidizingarchaea(AOA)wereinvestigatedusingpolymerasechainreaction-denaturinggradientgelelectrophoresis(PCR-DGGE)ininvadedhabitatinJinghaiCounty,Tianjin,China.TheresultsshowedthatthediversityofAOAcommunitytendtoincreasewithF.bidentisinvasion.TheShannondiversityindexes(H)ofAOAwasfollowed:invadedbulksoil>invadedrhizospheresoil>non-invadedsoil,withsignificantdifferencesdetected.ThekeyphysicalandchemicalfactorsdeterminingtheAOAShannonindexincludessoilammoniumnitrogen,pHvalue.TheresultsalsoshowedthatallidentifiedAOAbelongedtoNitrososphaeracluster.Thepresenceofspecificammonia-oxidizingarchaeamainlycontributedtohigherdiversityofAOAfoundwithF.bidentis-invadedsoil.keywords:Flaveriabidentis;ammonia-oxidizingarchaea;microbialdiversity;rhizosphereeffect；invasiveplant近年来，外来入侵植物对土壤氮循环影响成为研究热点之一[1-2]。入侵植物通常倾向于增加土壤氮素的有效性、提高土壤硝化作用速率，即入侵植物和入侵地土壤存在正反馈作用[3]。氨氧化作用（Ammoniaoxidation），也称亚硝化作用，是硝化作用的第一个反应步骤，也是限速步骤，是全球氮循环的中心环节[4]。2005年美国科学家首次分离得到一株氨氧化古菌[5]，随后的研究发现氨氧化古菌广泛存在于陆地和海洋生态系统，并且其数量通常远远高于氨氧化细菌[6]。在不同的土壤环境中，如土壤类型、植被类型、土壤pH、土壤铵态氮浓度和土壤有机质含量对不同的氨氧化微生物均有特异的选择性[7]，进而对硝化作用乃至整个氮循环产生影响。AOA和AOB对不同环境因子的响应，可作为潜在环境因子变化的重要指标，对其生态特征的充分认识将为环境质量的变化提供预测、预警。一般认为，AOA较AOB更能够适应胁迫环境，并在低氧如水稻土和低pH土壤中发挥了重要的作用[8]，而AOB则在中性和碱性的旱地土壤中发挥了重要作用[9-10]。He等[11]通过对酸性土壤（pH3.7-5.8）的施肥实验表明，土壤总细菌的数量在长期施肥过程中没有明显的变化，而AOA和AOB的种群数量却发生了显著的改变；在只施加氮肥的土壤中AOA和AOB的数量最少，而在有机质与氮磷钾肥混施的土壤中数量最多；而且AOA和AOB的数量、硝化潜势和土壤pH三者之间存在着显著的正相关关系。不仅如此，AOB的群落结构在各施肥处理之间没有显著差异，而AOA的群落结构差异显著。Di等[12]通过研究高氮草原的土壤氨氧化微生物多样性发现，施加氮肥没有影响AOA的丰度和活性，而AOB的丰度和基金项目：天津市自然...