《表5 门分类水平微生物相对丰度》

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《蚯蚓堆制花生壳的微生物群落结构特征研究》


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图5显示了属分类水平的微生物组成。在初始混合底物中,优势细菌是Devosia、unclassified_f_Phy11obacteriaceae、norank_o_Anaerolineaceae、norank_f_BIrii41、Cellulomonas和Bacillus,其相对丰度分别为7.50%、3.94%、3.56%、3.08%、3.01%和2.52%。Devosia被认为是有机废弃物堆肥过程中早期阶段的可能生物标志物[46]。优势真菌为unclassified_p_Ascomycota、Cercophora和unclassified_c_Sordariomycetes,相对丰度分别为68.06%、16.67%和3.26%。接种蚯蚓改变了细菌的组成。在蚯蚓堆制组第12天采集的样品中,优势菌属是Rhodococcus、Devosia、norank_f_Anaerolineaceae、Bacillus、Cellulomonas、Arthrobacter和norank_p_Saccharibacteria,这些属的相对丰度分别为9.03%、3.67%、3.17%、2.44%、2.33%、2.30%和2.17%。对照组中,优势菌属是Devosia、norank_f_Anaerolineaceae、Cellulomonas和Bacillus,其相对丰度分别为5.07%、4.79%、4.70%和3.34%。堆肥过程中,Cellulomonas可以加速有机物的降解,接种蚯蚓增加了堆肥早期Cellulomonas的相对丰度。在对照组未观察到Rhodococcus。在蚯蚓堆制组初期阶段,Rhodococcus的相对丰度呈增加趋势,在后期开始出现减少现象,在第24、36、48天时相对丰度分别为15.13%、17.76%和13.42%。蚯蚓堆制组第24天采集的样品中,优势细菌是Rhodococcus、Bacillus、unclassified_f_Planococcaceae和norank_p_Saccharibacteria。对照组中,优势细菌是Bacillus、Cellulomona、Devosia和norank_f_BIrii41。Bacillus的相对丰度在堆制初期增加,证明Bacillus具有较强的分解复杂有机物作用。使用T检验进行蚯蚓处理组和对照组中微生物组成的比较。图6a(图中***、**、*分别表示处理间在0.001、0.01、0.05水平上差异显著)显示了两种处理之间细菌组成的差异。在蚯蚓处理组中观察到Rhodococcus的相对丰度显著增加(p<0.001),Arthrobacter、unclassified_f_Peptostreptococcaceae和Sporosarcina的相对丰度也显著增加。微生物的组成与分解速率直接相关。结果表明,接种蚯蚓可能促进堆肥过程中有机物的分解和改变细菌群落的组成。据报道,一些Rhodococcus属的微生物有转化某些木质纤维素或芳香烃的潜力[47]。Rhodococcus在蚯蚓处理组显著增加可能是花生壳分解更快的一个原因。在蚯蚓堆制橄榄油加工废弃物的过程中也观察到了Rhodococcus[38]。该属在蚯蚓堆制过程中并不常见,其存在可能与底物的化学组成有关。一些种类的Bacillus和Cellulomonas因其分解纤维素和半纤维素活性而众所周知[48]。据报道,节杆菌可降解单环芳香族化合物,其在降解由真菌产生的小分子量中间产物中起重要作用[39]。对于真菌,蚯蚓处理组第12天采集的样本中,优势属是Cercophora、unclassified_c_Dothideomycetes、unclassified_p_Ascomycota、unclassified_c_Sordariomycetes和Preussia,其相对丰度分别为24.94%、21.50%、12.58%、10.94%和10.45%。在对照组,优势属是unclassified_p_Ascomycota、Cercophora、unclassified_c_Sordariomycetes和Podospora,相对丰度分别为58.31%、17.32%、10.81%和7.32%。这表明蚯蚓的存在影响了真菌的组成。在对照组未观察到unclassified_c_Dothideomycetes。据报道,Dothideomycetes和Sordariomycetes具有分解木质纤维素的能力[49]。Cercophora的大多数种类也是木质纤维素分解者,能够产生各种木质纤维素分解酶[50]。Preussia一些种类可以在植物残枝或牛粪上生长[51]。在蚯蚓处理组第24天采集的样品中,优势真菌属是Cercophora、unclassified_c_Sordariomycetes、unclassified_k_Fungi、unclassified_c_Dothideomycetes、unclassified_p_Ascomycota和Preussia,其相对丰度分别为21.85%、21.45%、12.54%、12.48%、10.52%和9.64%。同期对照组的优势属为unclassified_c_Ascomycota、unclassified_c_Sordariomycetes和Cercophora,相对丰度分别为47.71%、27.52%和16.04%。这表明在堆制过程中蚯蚓的存在增加了真菌多样性。在第36天和第48天采集的样品的优势属和第24天的优势属相似。在堆制后期,对照组的优势菌属相对丰度减小,认为是底物逐渐耗尽导致。与对照组相比,蚯蚓堆制组的优势真菌相对丰度在堆制后期变化较小,可能是由于蚯蚓的分泌粘液和排泄物以及死亡的蚯蚓提供了养分维持微生物生长。图6b显示了蚯蚓处理组和对照组之间的真菌组成的差异。在蚯蚓处理组,Cercophora、unclassified_c_Dothideomycetes、Preussia和unclassified_f_Lasiosphaeriaceae相对丰度显著增加。结果表明,蚯蚓的存在和堆制时间均对堆制底物的群落组成有一定的影响。