Page 51 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第6期

第 6 期 李娜 等：稻田不同轮作休耕模式下土壤反硝化功能基因群落结构 45

89.43%、70.08%。 通 过 Pearson 相 关 性 分 析（表 表 3 土壤反硝化潜势与理化性质相关性分析
3），可 知 土 壤 反 硝 化 潜 势 与 pH 呈 极 显 负 相 关 Table 3 Correlation analysis between soil denitrification
potential and physical chemical properties
2
-
（r =-0.935，P<0.01），而 与 AP、AK 和 NO 3 -N
2
呈 现 显 著 负 相 关 ，相关系数分别为 r =-0.992、 指标 Indicator r 2 P
r =-0.938 和 r =-0.944（P <0.05）。上述结果表 pH -0.935 ** 0.001
2
2
明，除传统轮作模式A（CK，紫云英-早稻-晚稻）以外， SOM 0.555 0.332
其他轮作休耕模式均减少了氮素的气态损失，pH、 AP -0.992 * 0.020
-
AP、AK、NO 3 -N与土壤反硝化潜势呈显著性相关。 AK -0.938 * 0.018
AN -0.190 0.759
TN 0.878 0.050
+
NH 4 -N 0.501 0.398
-
NO 3 -N -0.944 * 0.016
SBD -0.519 0.371
SWC 0.459 0.437
注 Note：*：P <0.05；**：P <0.01.
因除 B、C 和 D 处理有部分重叠以外，其他处理间无
重叠，通过 ANOSIM 相似性检验 β-多样性指数，P 值
图1 不同轮作休耕模式对土壤反硝化潜势的影响 为 0.013，表 明 各 处 理 间 有 显 著 差 异（P <0.05）。
Fig.1 Effects of different crop rotation-fallow patterns nirK 基因中除 A（CK）和 E处理没有与其他处理间有
on denitrification potential
重叠以外，各处理均有重叠，进一步进行 ANOSIM
2.3 不同轮作休耕模式下土壤 nirS 和 nirK 基因型
相似性检验，P 值为 0.015，表明各处理间有显著性差
微生物的多样性
异（P <0.05）。
由表 4可知，土壤反硝化功能基因的 α-多样性指
结果表明，不同轮作休耕模式的反硝化功能基
数受轮作休耕模式影响存在显著差异（P<0.05）。
因的多样性指数有显著性差异（P <0.05），且 nirS 基
nirS 基因除 Simpson 指数是 B 处理最高（0.110 2）以
外，其他指数均为 E 处理最高，分别高出 A（CK）处理 因的多样性指数及群落结构受影响程度大于 nirK 基
11.73%、64.50%、43.52%。nirK 基因 α-多样性指数 因，E处理（休耕）更有利于土壤 nirS基因 α-多样性指
各处理间无显著性差异。 数的提高，B、C、D 处理的 nirS 和 nirK 基因群落结构
由图 2 可以看出，在 β-多样性指数方面，nirS 基 相似。
表4 土壤反硝化功能基因α-多样性
Table 4 Study on soil denitrification function gene α-diversity
基因类型 处理 香农指数 辛普森指数 ACE指数 Chao 1指数
Gene type Treatment Shannon index Simpson index ACE index Chao 1 index
A(CK) 3.92±0.19a 0.056 3±0.012 1b 576.03±32.28b 526.29±14.99b
B 3.28±0.53b 0.110 2±0.061 6a 525.11±96.48b 449.50±60.37b
nirS C 3.94±0.19a 0.046 5±0.013 2b 554.19±64.31b 510.18±17.61b
D 4.20±0.15a 0.036 3±0.007 0b 448.82±47.39b 442.00±50.68b
E 4.38±0.02a 0.032 3±0.005 3b 947.56±162.87a 755.31±52.10a
A(CK) 3.85±0.26a 0.071 9±0.018 0a 633.00±148.16a 552.34±157.07a
B 3.82±0.42a 0.088 4±0.050 2a 478.29±36.78a 446.62±58.90a
nirK C 4.20±0.52a 0.059 0±0.033 1a 622.97±271.20a 538.64±154.09a
D 4.27±0.04a 0.035 4±0.003 2a 646.90±76.89a 565.38±55.03a
E 3.65±0.19a 0.091 8±0.019 8a 554.03±45.49a 489.34±38.43a
注：数据为3个重复的平均值和标准误差，同列不同小写字母表示在5%水平有显著差异（P<0.05）。Note：The data are the mean and stan‐
dard error of three replicates，and different lowercase letters in the same column indicate significant differences at the 5% level（P <0.05）.