Arsenic pollution from human activities drives changes in soil microbial community characteristics

酸杆菌 放线菌门 污染 微生物种群生物学 生物 土壤质量 生态系统 丰度(生态学) 厚壁菌 相对物种丰度 土壤水分 农学 生态学 环境科学 细菌 遗传学 16S核糖体RNA
作者
Yang Liu,Wei Dai,Dandan Yao,Ning Wang,Mingqing Liu,Lei Wang,Wei Tian,Peirui Yan,Zhonglin Huang,Hui Wang
出处
期刊:Environmental Microbiology [Wiley]
卷期号:25 (11): 2592-2603 被引量:8
标识
DOI:10.1111/1462-2920.16442
摘要

Soil arsenic (As) pollution not only decreases plant productivity but also soil quality, in turn hampering sustainable agricultural development. Despite the negative effects of As contamination on rice yield and quality being reported widely, the responses of microbial communities and co-occurrence networks in paddy soil to As pollution have not been explored. Here, based on high-throughput sequencing technologies, we investigated bacterial abundance and diversity in paddy soils with different levels of As contamination, and constructed associated microbial co-occurrence networks. As pollution reduced soil bacterial diversity significantly (p < 0.001). In addition, bioavailable As concentrations were negatively correlated with Actinobacteria and Acidobacteria relative abundance (p < 0.05). Conversely, As pollution had a positive relationship with Chloroflexi, Betaproteobacteria, and Bacteroidetes relative abundance (p < 0.05). Firmicutes relative abundance decreased with an increase in total As concentration. The ecological clusters and key groups in bacterial co-occurrence networks exhibited distinct trends with an increase in As pollution. Notably, Acidobacteria play an important role in maintaining microbial networks in As contaminated soils. Overall, we provide empirical evidence that As contamination influences soil microbial community structure, posing a threat to soil ecosystem health and sustainable agriculture.
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