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Structure, Variation, and Co-occurrence of Soil Microbial Communities in Abandoned Sites of a Rare Earth Elements Mine

微生物种群生物学 土壤水分 生态系统 群落结构 生物 微生物生态学 营养物 生态学 环境化学 环境科学 细菌 化学 遗传学 有机化学
作者
Yuanqing Chao,Wen‐Shen Liu,Yanmei Chen,Wenhui Chen,Lihua Zhao,Qiaobei Ding,Shizhong Wang,Yetao Tang,Tong Zhang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:50 (21): 11481-11490 被引量:156
标识
DOI:10.1021/acs.est.6b02284
摘要

Mining activity for rare earth elements (REEs) has caused serious environmental pollution, particularly for soil ecosystems. However, the effects of REEs on soil microbiota are still poorly understood. In this study, soils were collected from abandoned sites of a REEs mine, and the structure, diversity, and co-occurrence patterns of soil microbiota were evaluated by Illumina high-throughput sequencing targeting 16S rRNA genes. Although microbiota developed significantly along with the natural restoration, the microbial structure on the site abandoned for 10 years still significantly differed from that on the unmined site. Potential plant growth promoting bacteria (PGPB) were identified by comparing 16S sequences against a self-constructed PGPB database via BLAST, and it was found that siderophore-producing and phosphorus-solubilizing bacteria were more abundant in the studied soils than in reference soils. Canonical correspondence analysis indicated that species richness of plant community was the prime factor affecting microbial structure, followed by limiting nutrients (total carbon and total nitrogen) and REEs content. Further co-occurring network analysis revealed nonrandom assembly patterns of microbiota in the studied soils. These results increase our understanding of microbial variation and assembly pattern during natural restoration in REE contaminated soils.
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