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茶树是我国南方亚热带丘陵地区的重要经济植物,土壤酸化是降低茶树产量和品质及引起茶树连作障碍的重要因素。为揭示茶园土壤酸化的成因及其对微生物种群和功能多样性的影响,本论文分析了不同茶园根际土壤的理化特性、细菌种群多样性及其功能多样性,并系统分析了彼此之间的相互关系,这些结果将茶园土壤修复及茶树绿色健康种植技术的研发提供指导。首先,系统分析了8个茶园根际土壤的主要理化特性。pH值:不同茶园根际土壤的pH值为4.05-5.08,差异较大,其中3个茶园土壤(KSM02、KSC01和 KSCX02)的 pH 低于 4.5;5 个茶园土壤(KSSO1、KSH01、KSM01、KSO1和KSC02)的pH高于4.5。大量元素:不同茶园根际土壤的OM、N、P、K、Na、Mg和Ca元素差异显著,其中 OM(8377-32231 mg/kg)和Na(5091-5171mg/kg)含量显著高于其它元素。微量元素:不同茶园根际土壤的Mn、Fe、Zn、Al和Pb元素差异显著,其中Al含量最高为120-584mg/kg。相关性分析:pH与OM、Mg、Mn和Ca呈正相关,与N、P、K、Na、Fe、Zn、Pb和Al呈负相关,其中pH 与 K(p<0.01)和 Al(p<0.05)显著负相关。其次,分析了不同茶园根际土壤细菌种群的多样性。采用llluminaMiseq高通量测序技术,探究了茶树根际土壤细菌的主要种群。多样性指数:样品是KSO1的细菌群落丰富度和多样性最高,KSSO1、KSM01、KSC02、KSH01、KSCX02和KSM02次之,KSCO1最低。门水平:变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)同为优势门,放线菌门(Actinobacteria)次之;其中在样品KSM02、KSM01和KS01中,变形菌门/酸酐菌门的比值小于1。属水平:酸酐菌门的优势属最多,其中Gp2 丰度最大(10-25%),Gp1(1.49-9.89%)、Gp3(0.75-5.53%)和G办13(0.42-5.40%)次之,其它属较低。相关性分析:环境因子显著影响酸杆菌门的丰度,其中pH与Gp1、Gp3和Gp6显著正相关,与Gp2、Gp13和Gp14负相关,Al、P、K、Fe与酸酐菌负相关。可见,不同茶园根际土壤的细菌种群多样性存在差异,主要受pH和Al影响。再次,分析了不同茶园根际土壤细菌的功能多样性。采用BiologEco微平板检测技术探究茶园根际细菌对不同碳源的代谢能力,发现KSC02的AWCD值和Mclntosh指数值最大,KSM01和KSCX02次之,KSS01最小。土壤KSM01的细菌对多聚物类和酚酸类的利用能力最强;土壤KSC02细菌对碳水化合物和氨基酸类的利用能力最强;KSCX02细菌对所有碳源的利用能力均很弱。最后,探究了茶树根际细菌对酚酸的降解活性。采用富集培养方法,从茶树根际土壤中筛选到10株酚酸降解菌,其中7株为Bacillus属,Citrobacter属、Lysinibacillus属和Paenibacillus属各1株;菌株B2、B1-2和B1-6对4种酚酸——香豆酸、混合酸、阿魏酸和肉桂酸的综合降解率最大。3株降解活性最强菌株可有效抑制4种酚酸对花生种子萌发率和培养生长的抑制,其中B1-2和B1-6对4种酚酸抑制花生发芽率的缓解作用最强。B1-2和B1-6与B2两两混合显著增强对羟基苯甲酸抑制花生发芽率的缓解作用(R1>-0.25)。综上,茶树根际土壤的理化特性、细菌种群多样性及其功能多样性之间存在差异和一定的相关性。pH和Al是差异最显著的理化因子;酸酐菌门和变形菌门同为茶园根际土壤的优势细菌,pH极低的根际土壤酸酐菌门丰度大于变形菌门;pH较低的根际土壤对6种碳源特别是羧酸和酚酸类的代谢活性较低,由此推测酸化是引起茶园土壤细菌种群差异的主要因素,而Al富集可能是引起土壤酸化的重要原因,这对进一步揭示茶园土壤酸化和连作障碍机制具有指导意义,但有待深入研究。