入侵地加拿大一枝黃花根際和非根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性

楊海君， 王 巧， 萬(wàn)自學(xué)， 張正云， 陳丹丹， 譚 菊

1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128； 2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3湖南省長(zhǎng)沙生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410014

隨著全球貿(mào)易的快速發(fā)展、氣溫變暖以及旅游和交通的發(fā)展，外來(lái)植物入侵的趨勢(shì)不斷加劇，入侵植物對(duì)入侵地的生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)安全和人類健康產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，遏制外來(lái)植物入侵已成為亟待解決的難題(許光耀等，2018)。外來(lái)植物成功入侵新生境主要是由于自身具有較強(qiáng)的入侵力和新棲息地具有較高的可侵入性(何錦峰，2008)。解釋外來(lái)植物成功入侵主要有天敵逃避假說(shuō)(Wolfe，2002)、資源可獲得性假說(shuō)(Davisetal.,2000)、生態(tài)位機(jī)會(huì)假說(shuō)(Shea & Chesson,2002)、多樣性抵抗假說(shuō)(Kennedyetal.,2002)等。隨著對(duì)外來(lái)植物入侵的機(jī)理及生態(tài)學(xué)過(guò)程的深入研究，部分研究者發(fā)現(xiàn)，土壤微生物對(duì)外來(lái)植物的成功入侵發(fā)揮著重要作用，外來(lái)植物引起的“入侵災(zāi)難”是由土壤微生物介導(dǎo)的(Zhangetal.,2020)。外來(lái)入侵植物與土壤微生物關(guān)系的研究日益得到的重視(管銘等，2015； 彭鑫怡等，2019)。近年來(lái)，土壤微生物在外來(lái)植物入侵過(guò)程中的作用越來(lái)越受到重視。入侵植物與根際微生物之間有著顯著的關(guān)聯(lián)性，一方面，植物入侵到新的棲息地后能夠促進(jìn)其根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的演替、改變土壤理化性質(zhì)、強(qiáng)化微生物群落功能的發(fā)揮、創(chuàng)造適合自身生長(zhǎng)發(fā)育的土壤微環(huán)境，進(jìn)而加快入侵進(jìn)程(王桔紅等，2016)。如互花米草SpartinaalternifloraLoisel.、紫莖澤蘭EupatoriumadenophoraSpreng.、空心蓮子草AlternantheraPhiloxeroides(Mart.) Griseb.、豚草AmbrosiaartemisiifoliaL.等入侵新生境后，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性均發(fā)生了改變，進(jìn)而影響了植物對(duì)養(yǎng)分的吸收以及土壤的營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和能量流動(dòng)(柳旭等，2019； 孫建茹等，2019； 王志勇等，2013； 鄭潔等，2017)。另一方面，根際微生物可協(xié)助植物吸收和利用土壤養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高抗逆性，使植物免受致病菌侵害(黃芳芳等，2020)。研究發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根真菌可顯著提高入侵植物的生長(zhǎng)和對(duì)養(yǎng)分的吸收、增強(qiáng)對(duì)本地植物的競(jìng)爭(zhēng)能力、加速入侵植物的擴(kuò)張進(jìn)程(李立青等，2016； 祁珊珊等，2020； 張玉曼等，2015)。如小蓬草ErigeroncanadensisL.、紫莖澤蘭和黃頂菊Flaveriabidentis(L.) Kuntze等入侵新生境后，根際益生菌群落明顯占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，在一定程度上能夠幫助宿主適應(yīng)各種環(huán)境(程丹丹等，2019； 柳旭等，2019； 趙曉紅等，2014)。

加拿大一枝黃花SolidagocanadensisL.屬菊科一枝黃花屬，多年生草本植物，原產(chǎn)于加拿大和美國(guó)，1935年作為觀賞植物引種到我國(guó)，后逸生成為惡性雜草，并于2010年被列入中國(guó)重要外來(lái)有害植物名錄(上海科學(xué)院，1999)。研究人員通過(guò)對(duì)加拿大一枝黃花的快速入侵、定殖與機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)，其成功入侵定殖與根際微生物關(guān)系密切，但尚未全面、深入探究其根際和非根際土壤微生物的群落特征。陳晨等(2009)對(duì)加拿大一枝黃花根際部分可培養(yǎng)細(xì)菌進(jìn)行了多樣性分析，但未揭示根際和非根際土壤微生物群落之間的差異?；诖耍狙芯繎?yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)研究加拿大一枝黃花根際和非根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及其微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)上的差異，分析加拿大一枝黃花成功入侵與根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性，揭示加拿大一枝黃花對(duì)入侵地土壤微生物多樣性的影響，以期為加拿大一枝黃花的入侵機(jī)制和生態(tài)防治研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

土壤樣品采自湖南省長(zhǎng)沙市黃花鎮(zhèn)郭公渡(28°16′N，113°12′E)。試驗(yàn)地屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，年平均溫度16.8～17.2 ℃，最高溫度40.6 ℃，最低溫度-12 ℃。樣地為加拿大一枝黃花嚴(yán)重危害地塊，為害時(shí)間9～10年。樣地上加拿大一枝黃花為單一種群，樣方中加拿大一枝黃花密度62株·m-2，零星伴生有狗尾草Setariaviridis(L.) Beauv.和空心蓮子草。

1.2 樣品采集

2021年1月17日，在研究區(qū)采集根際和非根際土壤。隨機(jī)選取與入侵地塊相距20 m的3 m×3 m樣方5個(gè)，采用5點(diǎn)采樣法在每個(gè)樣方內(nèi)采集5個(gè)子樣本，將5個(gè)子樣本混合在一起作為該樣方內(nèi)的土壤樣本，以降低土壤異質(zhì)性的干擾(侯乾，2020)。在采集加拿大一枝黃花根際土壤樣品時(shí)，先清除伴生植物，再挖取整株加拿大一枝黃花，揉捏加拿大一枝黃花莖稈，拍打掉大塊土壤，輕搖根部，抖落土壤后，用滅菌的刷子輕刷黏附在加拿大一枝黃花根表面的土壤，即為每個(gè)子樣本的根際土壤，每個(gè)樣方采集的5個(gè)子樣本的根際土壤充分混勻則為1個(gè)樣方的根際土壤樣品，5個(gè)樣方采集的根際土壤充分混勻則為1個(gè)根際土壤樣品。以加拿大一枝黃花根系周圍20 cm左右的混合土壤作為非根際土壤，采集根際土壤時(shí)一并采集非根際土壤，將5個(gè)樣方非根際土壤充分混勻則為1個(gè)非根際土壤樣品。根際土壤樣品和非根際土壤樣品各分2份，用無(wú)菌自封袋封裝，一份用于土壤理化性質(zhì)測(cè)定，一份置于冷卻箱中(溫度4 ℃)，并立即轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室-80 ℃超低溫冰箱，備用。

1.3 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

土壤pH值采用電位法測(cè)定(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，1978)；土壤含水量采用烘干法測(cè)定(魯如坤，2000)；土壤有機(jī)質(zhì)含量采用直接電位滴定法測(cè)定(周天陽(yáng)等，2018)。

1.4 土壤微生物高通量測(cè)序

將-80 ℃下保存的根際和非根際土壤樣品于超凈工作臺(tái)中用1.5 mL離心管進(jìn)行分裝，根際和非根際土壤分別設(shè)土壤細(xì)菌和真菌樣品2個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共12個(gè)土壤樣品。加拿大一枝黃花根際土壤細(xì)菌樣品編號(hào)為R1(RB1、RB2、RB3)，非根際土壤細(xì)菌樣品編號(hào)為N1(NRB1、NRB2、NRB3)；根際土壤真菌樣品編號(hào)為R2(RF1、RF2、RF3)，非根際土壤真菌樣品為N2(NRF1、NRF2、NRF3)。將土壤樣品送至北京諾禾致源科技股份有限公司進(jìn)行土壤微生物高通量測(cè)序。使用515F 5′-GTGCCAGCCGGTAA-3′和907R 5′-CCGTCAATTCTTRACTTT-3′對(duì)16S rRNA基因V4區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增。將同一樣本的PCR產(chǎn)物混合后使用2%瓊脂糖凝膠回收PCR產(chǎn)物，利用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit(Axygen Biosciences,Union City,CA,USA)進(jìn)行回收產(chǎn)物純化，2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，并用QuantusTM Fluorometer(Promega，USA)對(duì)回收產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)、定量。使用NEXTFLEX Rapid DNA-Seq Kit進(jìn)行建庫(kù)。利用Illumina公司的MiSeq PE300平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Qiime軟件(Version 1.9.1)計(jì)算Alpha多樣性指數(shù)，用R軟件(Version 2.15.3)繪制稀釋曲線和PCA圖，并進(jìn)行Alpha多樣性指數(shù)組間差異和Beta多樣性指數(shù)組間差異分析。采用Excel 2010與SPSS 21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用Origin 8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)

經(jīng)測(cè)定，加拿大一枝黃花根際土壤的含水量、有機(jī)質(zhì)含量、pH值分別為26.44%、6.63%、5.47；非根際土壤的含水量、有機(jī)質(zhì)含量、pH值分別為23.74%、5.36%、5.62。二者間的土壤含水量差異顯著(P<0.05)，非根際土壤的有機(jī)質(zhì)含量顯著低于根際土壤(P<0.05)，這主要是由于加拿大一枝黃花的入侵增加了生境中土壤有機(jī)質(zhì)含量(陸建忠等，2005)，其根際土壤和非根際土壤微生物群落之間的差異，造成了土壤有機(jī)質(zhì)累積和消耗的速率不同。二者的土壤pH值無(wú)顯著性差異(P>0.05)，但根際土壤的pH值低于非根際土壤，這可能是加拿大一枝黃花根系分泌物對(duì)土壤性質(zhì)的調(diào)節(jié)所致，表明加拿大一枝黃花的入侵改變了土壤pH值，以創(chuàng)造有利于其入侵的土壤環(huán)境(梁雷等，2016)。陸建忠等(2005)研究發(fā)現(xiàn)，野外加拿大一枝黃花入侵地pH值低于裸地，有機(jī)質(zhì)含量則高于裸地，這表明，加拿大一枝黃花能夠調(diào)節(jié)土壤的pH值和有機(jī)質(zhì)含量，本研究結(jié)果與其研究結(jié)果趨于一致。

2.2 土壤微生物樣品測(cè)序結(jié)果

入侵地加拿大一枝黃花根際土壤和非根際土壤采用Illumina MiSeq測(cè)序后，共得到12個(gè)樣本序列數(shù)據(jù)。根際土壤細(xì)菌共得到原始序列299812條，經(jīng)拼接、質(zhì)控后得到有效序列189753條，平均序列長(zhǎng)度為415 bp；根際土壤真菌共得到原始序列314892條，經(jīng)拼接、質(zhì)控后得到有效序列201418條，平均序列長(zhǎng)度為339 bp。非根際土壤細(xì)菌共得到原始序列291587條，經(jīng)拼接、質(zhì)控后得到有效序列182610條，平均序列長(zhǎng)度為414 bp；非根際土壤真菌共得到原始序列303830條，經(jīng)拼接、質(zhì)控后得到有效序列187380條，平均序列長(zhǎng)度為336 bp。從樣品稀釋曲線(圖1)看，隨根際土壤和非根際土壤測(cè)序數(shù)量的增加，細(xì)菌和真菌的稀釋曲線斜率均逐漸降低，曲線逐漸趨向平坦，說(shuō)明測(cè)序數(shù)據(jù)量較為合理，更多的數(shù)據(jù)量?jī)H產(chǎn)生少量新的物種。

圖1 土壤樣品稀釋曲線

2.3 土壤微生物群落多樣性和豐富度分析

2.3.1 Alpha多樣性指數(shù)組間差異分析 從表1可知，R1的Shannon指數(shù)(9.0650)和Simpson指數(shù)(0.9950)均大于N1的Shannon指數(shù)(9.0020)和Simpson指數(shù)(0.9940)，表明根際土壤細(xì)菌的群落多樣性高于非根際土壤細(xì)菌的群落多樣性。R1的Chao1指數(shù)(2423.5000)和ACE指數(shù)(2445.3670)均小于N1的Chao1指數(shù)(2599.9600)和ACE指數(shù)(2642.4850)，這表明根際土壤細(xì)菌的豐度低于非根際土壤細(xì)菌的豐度。但二者間的群落多樣性和豐度無(wú)顯著差異(P>0.05)。R2的Shannon指數(shù)(6.0130)和Simpson指數(shù)(0.9320)均小于N2的Shannon指數(shù)(6.3960)和Simpson指數(shù)(0.9580)，表明根際土壤真菌的群落多樣性低于非根際土壤真菌的群落多樣性，R2的Chao1指數(shù)(963.3600)和ACE指數(shù)(972.5100)均大于N2的Chao1指數(shù)(924.7300)和ACE指數(shù)(937.3210)，這表明根際土壤真菌的豐度高于非根際土壤真菌的豐度。但二者間的群落多樣性和豐度無(wú)顯著差異(P>0.05)。根際土壤和非根際土壤中，土壤細(xì)菌的Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)均高于真菌，說(shuō)明土壤樣品中細(xì)菌的群落多樣性和豐度均高于真菌。所有樣品的覆蓋率均大于0.95，說(shuō)明樣品的序列基本上都已被檢出，表明測(cè)序結(jié)果可反映檢測(cè)樣品的真實(shí)情況。

表1 加拿大一枝黃花根際和非根際土壤Alpha指數(shù)

2.3.2 OTU豐度分析 由圖2可知，加拿大一枝黃花根際和非根際土壤樣品共獲得的細(xì)菌OTUs數(shù)為5313個(gè)，它們共有的OTUs數(shù)量為1851，非根際土壤細(xì)菌特有的OTUs數(shù)量比根際土壤細(xì)菌特有的OTU數(shù)量多，說(shuō)明非根際土壤的細(xì)菌種類較多。兩個(gè)樣品共獲得的真菌OTUs數(shù)為1444個(gè)，它們共有的OTUs數(shù)量(1029)明顯高于其特有的OTUs數(shù)，說(shuō)明根際和非根際真菌組成相似性較高。

圖2 加拿大一枝黃花根際和非根際土壤韋恩圖

2.4 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)分析

2.4.1 根際和非根際微生物群落組成分析 根據(jù)物種注釋結(jié)果，選取加拿大一枝黃花根際和非根際土壤微生物在門水平上最大豐度排名前10的物種，生成物種相對(duì)豐度柱形累加圖(圖3)。由圖3可知，在門水平上根際和非根際土壤樣品的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌均為酸桿菌門Acidobacteriota和變形菌門Proteobacteria，兩者的細(xì)菌總相對(duì)豐度在根際和非根際土中分別為42.92%和34.23%。根際土壤樣品優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門Ascomycota、被孢霉門Mortierellomycota和擔(dān)子菌門Basidiomycota，非根際土壤樣品優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門Ascomycota、擔(dān)子菌門Basidiomycota和球囊菌門Glomeromycota。其中，子囊菌門Ascomycota為根際土壤和非根際土壤中相對(duì)豐度最高的優(yōu)勢(shì)真菌，占比分別為58.6%和57.3%。整體來(lái)說(shuō)，加拿大一枝黃花根際土壤樣品中的優(yōu)勢(shì)微生物相對(duì)豐度大于非根際土壤。加拿大一枝黃花根際和非根際微生物優(yōu)勢(shì)菌物種豐度在門的水平上有著明顯的差異，說(shuō)明加拿大一枝黃花入侵對(duì)根際微生物群落結(jié)構(gòu)有一定的影響和調(diào)節(jié)作用。

圖3 加拿大一枝黃花根際和非根際土壤微生物群落在門分類水平的組成和相對(duì)豐度

由圖4可知，在加拿大一枝黃花根際土壤和非根際土壤細(xì)菌中，太陽(yáng)念珠菌屬CandidatusSolibacter的相對(duì)豐度均為最高，分別為3.9%、2.1%。各菌屬的相對(duì)豐度都存在著明顯的差異，根際土壤中太陽(yáng)念珠菌屬、Ellin6067、伯克氏菌屬Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia和慢生根瘤菌屬Bradyrhizobium的相對(duì)豐度明顯高于非根際土壤，而不動(dòng)桿菌屬Acinetobacter的相對(duì)豐度顯著低于非根際土壤。根際土壤真菌中的小畫線殼屬M(fèi)onographella、鬼筆屬Phallus、被孢霉屬M(fèi)ortierella、鐮刀菌屬Fusarium、斜蓋傘屬Clitopilus的相對(duì)豐度分別為20.2%、10.0%、8.6%、5.8%、4.8%，均明顯高于非根際土壤，而Sistotrema、unidentified_Ascomycota_sp、unidentified_Paraglomerales_ sp、茶漬屬Lecanora的相對(duì)豐度明顯低于非根際土壤，占根際土壤真菌的比例分別為0.6%、2.0%、0.4%、1.2%。這說(shuō)明加拿大一枝黃花根際和非根際土壤真菌物種種類和豐度在屬的水平上都有較大的差距，優(yōu)勢(shì)菌群也互不相同。

圖4 加拿大一枝黃花根際和非根際土壤微生物群落在屬分類水平的組成和相對(duì)豐度

根據(jù)土壤樣品在屬水平的物種注釋及豐度信息，選取豐度排名前35的屬，進(jìn)行物種和樣品的聚類分析，結(jié)果如圖5所示。組內(nèi)樣品3個(gè)重復(fù)均聚類在一起，說(shuō)明重復(fù)性較好。由組間樣品聚類分析可知，根際土壤細(xì)菌群落中優(yōu)勢(shì)菌屬主要集中于鞘氨醇單胞菌屬Sphingomonas、Haliangium、MND1等23個(gè)屬，而非根際土壤的優(yōu)勢(shì)菌屬主要集中于Erysipelatoclostridium、假單胞菌屬Pseudomonas、不動(dòng)細(xì)菌屬Acinetobacter等12個(gè)屬，其中根際土壤中Massilia、苯丙葉桿菌屬Phenylobacterium、CandidatusNitrosotalea、科巴菌屬CandidatusKoribacter等屬的相對(duì)豐度顯著高于非根際土壤，Erysipelatoclostridium、Dongia、RB41、假單胞菌屬Pseudomonas、不動(dòng)細(xì)菌屬等屬的相對(duì)豐度顯著低于非根際土壤，說(shuō)明根際和非根際土壤細(xì)菌群落差異較大。根際土壤優(yōu)勢(shì)菌屬主要集中于Paraglomus、Mortieralla、肱骨菌屬Humiccla等14屬，而非根際土壤真菌優(yōu)勢(shì)菌屬主要集中于Crassiparies、樹(shù)粉孢屬Oidiodendron、Lecanora等21個(gè)屬，說(shuō)明根際和非根際土壤真菌群落也有著較大的差異。

圖5 加拿大一枝黃花根際和非根際土壤微生物群落聚類熱圖

2.4.2 PCA分析 PCA分析可以直觀地反映土壤樣品間的差異性或相似性。由圖6可知，細(xì)菌群落組成PCA分析結(jié)果中主成分1和主成分2的貢獻(xiàn)率分別為43.36%和25.43%。加拿大一枝黃花根際土壤細(xì)菌群落之間的距離比較近，說(shuō)明它們的群落組成比較相似，而非根際土壤細(xì)菌群落較為分散，說(shuō)明它們的群落組成差異較大，群落相似性低。從組間對(duì)比可知，R1和N1群落分布距離相差較大，說(shuō)明加拿大一枝黃花根際和非根際土壤細(xì)菌群落組成存在較大的差異。真菌群落組成PCA分析結(jié)果中主成分1和主成分2的貢獻(xiàn)率分別為31.18%和19.16%。加拿大一枝黃花根際和非根際土壤真菌群落組內(nèi)分布都較為分散，組間的差異性較大，說(shuō)明根際和非根際土壤真菌群落組成有很大的不同。所以，無(wú)論是細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)還是真菌群落結(jié)構(gòu)，加拿大一枝黃花根際和非根際土壤都存在較大的差異。這可能是由于加拿大一枝黃花通過(guò)根系活動(dòng)改變了根際土壤的理化性質(zhì)等，從而改變根際微生物群落的組成，使得根際和非根際土壤微生物組成和多樣性存在差異。

圖6 加拿大一枝黃花根際土壤和非根際土壤細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)組成的PCA分析

3 討論

本研究表明，加拿大一枝黃花根際土壤含水量和有機(jī)質(zhì)含量顯著高于非根際土壤，而pH值低于非根際土壤，這與梁雷等(2016)研究發(fā)現(xiàn)的加拿大一枝黃花入侵能夠顯著降低土壤pH值結(jié)果一致。在加拿大一枝黃花入侵對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響方面，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加拿大一枝黃花入侵增加了土壤有機(jī)質(zhì)，與陸建忠等(2005)研究的加拿大一枝黃花入侵增加了有機(jī)質(zhì)庫(kù)相一致。加拿大一枝黃花根際土壤和非根際土壤微生物多樣性和豐富度都存在著一些差距，其中根際土壤細(xì)菌的多樣性高于非根際土壤，豐富度則低于非根際土壤，而兩者真菌的多樣性和豐富度差異情況與細(xì)菌剛好相反。陳晨等(2009)研究表明，加拿大一枝黃花根際微生物多樣性隨著入侵時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。周振榮(2010)研究也發(fā)現(xiàn)，加拿大一枝黃花根部土壤微生物的生物量顯著高于周圍土壤，對(duì)細(xì)菌和放線菌有促進(jìn)作用，他們的研究結(jié)果均與本研究結(jié)果有類似之處。

此外，本研究結(jié)果還表明，加拿大一枝黃花長(zhǎng)期生長(zhǎng)對(duì)土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了一定影響，具體表現(xiàn)在根際土壤和非根際土壤中細(xì)菌和真菌的物種組成及其相對(duì)豐度的不同。加拿大一枝黃花根際土壤優(yōu)勢(shì)細(xì)菌主要屬于變形菌門，優(yōu)勢(shì)真菌主要屬于子囊菌門、擔(dān)子菌門和被孢霉門，而非根際優(yōu)勢(shì)細(xì)菌主要屬于酸桿菌門，優(yōu)勢(shì)真菌主要屬于子囊菌門、擔(dān)子菌門和球囊菌門。付偉(2017)在不同入侵程度下加拿大一枝黃花根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和功能差異的研究中也證實(shí)了加拿大一枝黃花根際細(xì)菌群落中，變形菌門的豐度是最高的，與本研究的結(jié)果類似。

外來(lái)植物在入侵過(guò)程中能夠使入侵地的土壤微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生變化，從而增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，有利于自身的入侵和生長(zhǎng)(Tebeestetal.,2009)。而土壤微生物的改變同樣也反作用于土壤環(huán)境，通過(guò)改變土壤的理化性質(zhì)和物理特性，更適合入侵植物的定殖和擴(kuò)張(彭鑫怡等，2019)。加拿大一枝黃花的入侵極大程度上依賴于根際有益微生物，這與其競(jìng)爭(zhēng)能力也息息相關(guān)(Delaetal.,2006)。Dongetal.(2015)研究發(fā)現(xiàn)，培育加拿大一枝黃花的土壤中，真菌、需氧細(xì)菌和真菌/細(xì)菌比率隨著土壤培養(yǎng)時(shí)間的增加顯著降低，而厭氧菌和革蘭氏陰性/陽(yáng)性細(xì)菌比率隨土壤培養(yǎng)時(shí)間增加而顯著增加。沈荔花(2007)研究發(fā)現(xiàn)，加拿大一枝黃花對(duì)根際土壤真菌的數(shù)量有抑制效應(yīng)，對(duì)根際土壤反硝化細(xì)菌、反硫化細(xì)菌和嫌氣性纖維素分解菌的數(shù)量有抑制作用，但對(duì)亞硝酸細(xì)菌、硫化細(xì)菌和好氣性自生固氮菌的數(shù)量均有促進(jìn)作用。由此可知，加拿大一枝黃花的根系活動(dòng)對(duì)根際微生物多樣性、豐富度和群落結(jié)構(gòu)有一定的調(diào)節(jié)作用，但具體的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不明確。加拿大一枝黃花通過(guò)根系分泌次生代謝物調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì)，改變土壤內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)循環(huán)，進(jìn)而影響著土壤微生物的種類和數(shù)量及其分布，說(shuō)明根系分泌物是加拿大一枝黃花與土壤微生物之間的重要樞紐之一(郭水良，2005； 李國(guó)慶，2009； 袁仁文等，2020)。本研究測(cè)定了加拿大一枝黃花根際和非根際土壤細(xì)菌和真菌的多樣性、豐富度和群落組成結(jié)構(gòu)及相對(duì)豐度，分析了加拿大一枝黃花根際和非根際微生物群落之間的差異，但尚未明晰該入侵植物調(diào)整根際微生物群落的方式和后果，優(yōu)勢(shì)細(xì)菌和真菌的區(qū)別在兩者錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系中具體起到了怎樣的作用。因此，關(guān)于加拿大一枝黃花入侵后，產(chǎn)生變化的微生物物種在這個(gè)過(guò)程中的功能和作用還需要進(jìn)一步研究。