長期施氮和NPK肥對土壤細菌多樣性和群落組成的影響
摘要：人為的長期高氮素（N）輸入可能導致土壤酸化和作物減產，但地下土壤微生物群落對長期單施氮肥或與磷（P）和鉀（K）肥配施的響應尚不清楚。本研究通過匯總全球數據集進行Meta分析，探討了長期施氮和NPK肥對土壤細菌多樣性和群落組成的影響。
圖1長期施用無機肥對（a）土壤pH值、（b）總有機碳、（C）有效氮含量和（d）微生物生物量碳的影響
圖2長期施用無機肥對土壤細菌多樣性（香農指數）的影響
圖3施氮和施NPK對細菌多樣性的效應值大小與土壤pH或總有機碳間的相關分析
圖4分別使用（a）水分管理，（b）土壤質地，（c）作物類型和（d）施氮量（kg N/ha）分組數據進行分析時長期施氮對土壤細菌多樣性的影響
圖5長期施用無機肥對特定細菌類群相對豐度的影響
圖6微生物生物量碳作為預測長期施肥下土壤細菌多樣性變化的生物指標
結果表明，施氮降低了土壤pH值，增加了土壤有機碳（C）和有效氮含量。單施氮肥降低了細菌多樣性，而施NPK肥增加了細菌多樣性。施氮對細菌多樣性的影響因土壤質地和水分管理而異，而與作物類型或施氮量無關。單施氮肥時細菌多樣性的變化與土壤pH值和有機碳含量呈正相關關系，而施NPK肥時僅與土壤有機碳含量呈正相關關系。長期施氮條件下，微生物生物量碳隨細菌多樣性的降低而降低。
施氮增加了變形菌門（Proteobacteria）和放線菌門（Actinobacteria）的相對豐度，但降低了酸桿菌門（Acidobacteria）的豐度，這符合細菌的普遍生存策略理論。施氮量與放線菌相對豐度呈顯著正相關，這說明氮素有效性的提高有利于放線菌的生長。
本研究首次對長期施用氮肥和氮磷鉀肥對細菌多樣性和群落組成的影響進行了全球Meta分析，為全球農業生態系統中維持地下微生物多樣性的養分管理策略提供了參考。
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