Published July 19, 2023 | Version v1
Publication Open

Soil Bacterial Community Diversity and Life Strategy during Coastal Island Slope Restoration and Forest Conversion: Changes under Aggregate Spray-Seeding Technique

Creators

  • 1. Ministry of Education of the People's Republic of China

Description

Abstract Objective: The objective of this study is to address the research gap regarding the diversity and life strategies of organisms inhabiting soil environments formed by new restoration techniques such as aggregate spray-seeding (ASS), which currently remain unclear. Methods: We conducted a comparison between the ASS restoration area (SRA) and the natural vegetation area (NVA), as well as the ASS forest conversion area (FCA) and the traditional afforestation area (TAA) on Triangle Island, China. Environmental DNA sequencing was employed to analyze the diversity and life strategies of soil bacterial communities during both the summer and winter seasons. Results: The SRA and FCA showed significantly higher Chao1 index and relative abundance of r-strategy bacteria compared to NVA and TAA, along with lower DNA guanine-cytosine (GC) content. The soil bacterial communities of NVA and TAA were similar to each other, as were those of SRA and FCA. Proteobacteria and Acidobacteriota were found to be the dominant phyla in our studied soils, accounting for 67.83-76.54% of the total relative abundance. Proteobacteria had a higher relative abundance in summer, while Acidobacteriota had a higher relative abundance in winter. GC content exhibited a negative correlation (p < 0.0001) with the relative abundance of r-strategy bacteria and a positive correlation (p < 0.01) with the relative abundance of K-strategy bacteria. Conclusions: Our study demonstrates the impact of ASS application on the diversity and life strategy of soil bacterial communities, while also confirming the correlation between bacterial GC content and life strategy. These findings provide a basis for regulating soil microbial communities in ecological restoration projects.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الهدف التجريدي: الهدف من هذه الدراسة هو معالجة الفجوة البحثية فيما يتعلق باستراتيجيات التنوع والحياة للكائنات الحية التي تسكن بيئات التربة التي تشكلها تقنيات الاستعادة الجديدة مثل البذر بالرش الكلي (ASS)، والتي لا تزال غير واضحة في الوقت الحالي. الطرق: أجرينا مقارنة بين منطقة استعادة المؤخرة (SRA) ومنطقة الغطاء النباتي الطبيعي (NVA)، بالإضافة إلى منطقة تحويل غابات المؤخرة (FCA) ومنطقة التشجير التقليدية (TAA) في جزيرة المثلث، الصين. تم استخدام تسلسل الحمض النووي البيئي لتحليل استراتيجيات التنوع والحياة للمجتمعات البكتيرية للتربة خلال فصلي الصيف والشتاء. النتائج: أظهر تحليل مخاطر العمليات و تحليل مخاطر العمليات مؤشر Chao1 أعلى بكثير والوفرة النسبية لبكتيريا r - strategy مقارنة بـ NVA و TAA، جنبًا إلى جنب مع انخفاض محتوى الحمض النووي الجوانين- السيتوزين (GC). كانت المجتمعات البكتيرية للتربة في NVA و TAA متشابهة مع بعضها البعض، وكذلك مجتمعات SRA و FCA. تم العثور على بروتيوباكتريا وحمض البكتريا لتكون الشعب المهيمنة في التربة المدروسة لدينا، وهو ما يمثل 67.83-76.54 ٪ من إجمالي الوفرة النسبية. كان للبكتيريا البروتينية وفرة نسبية أعلى في الصيف، في حين كان للبكتيريا الحمضية وفرة نسبية أعلى في الشتاء. أظهر محتوى GC ارتباطًا سلبيًا (p < 0.0001) مع الوفرة النسبية لبكتيريا r - strategy وارتباطًا إيجابيًا (p < 0.01) مع الوفرة النسبية لبكتيريا K - strategy. الاستنتاجات: توضح دراستنا تأثير تطبيق ASS على استراتيجية التنوع والحياة للمجتمعات البكتيرية للتربة، مع التأكيد أيضًا على العلاقة بين محتوى GC البكتيري واستراتيجية الحياة. توفر هذه النتائج أساسًا لتنظيم المجتمعات الميكروبية للتربة في مشاريع الاستعادة البيئية.

Translated Description (French)

Objectif : L'objectif de cette étude est de combler le déficit de recherche concernant la diversité et les stratégies de vie des organismes vivant dans les environnements du sol formés par de nouvelles techniques de restauration telles que l'ensemencement par pulvérisation d'agrégats (ASS), qui restent actuellement peu claires. Méthodes : Nous avons effectué une comparaison entre la zone de restauration de l'ASS (SRA) et la zone de végétation naturelle (NVA), ainsi que la zone de conversion de la forêt ASS (FCA) et la zone de boisement traditionnel (TAA) sur l'île Triangle, en Chine. Le séquençage de l'ADN environnemental a été utilisé pour analyser la diversité et les stratégies de vie des communautés bactériennes du sol pendant les saisons estivale et hivernale. Résultats : La SRA et la FCA ont montré un indice Chao1 significativement plus élevé et une abondance relative de bactéries de stratégie r par rapport à la NVA et à la TAA, ainsi qu'une teneur en guanine-cytosine (GC) de l'ADN plus faible. Les communautés bactériennes du sol de la NVA et de la TAA étaient similaires, tout comme celles de la SRA et de la FCA. Les protéobactéries et les acidobactéries se sont avérées être les phylums dominants dans nos sols étudiés, représentant 67,83-76,54 % de l'abondance relative totale. Les protéobactéries avaient une abondance relative plus élevée en été, tandis que les acidobactéries avaient une abondance relative plus élevée en hiver. La teneur en GC présentait une corrélation négative (p < 0,0001) avec l'abondance relative des bactéries de la stratégie r et une corrélation positive (p < 0,01) avec l'abondance relative des bactéries de la stratégie K. Conclusions : Notre étude démontre l'impact de l'application d'ASS sur la diversité et la stratégie de vie des communautés bactériennes du sol, tout en confirmant la corrélation entre le contenu bactérien en GC et la stratégie de vie. Ces résultats fournissent une base pour la régulation des communautés microbiennes du sol dans les projets de restauration écologique.

Translated Description (Spanish)

Objetivo abstracto: El objetivo de este estudio es abordar la brecha de investigación con respecto a la diversidad y las estrategias de vida de los organismos que habitan en los ambientes del suelo formados por nuevas técnicas de restauración como la siembra por pulverización agregada (ASS), que actualmente no están claras. Métodos: Realizamos una comparación entre el área de restauración de ASS (Sra) y el área de vegetación natural (NVA), así como el área de conversión del bosque de ASS (FCA) y el área de forestación tradicional (TAA) en Triangle Island, China. Se empleó la secuenciación ambiental del ADN para analizar la diversidad y las estrategias de vida de las comunidades bacterianas del suelo durante las temporadas de verano e invierno. Resultados: El Sra y el FCA mostraron un índice de Chao1 significativamente mayor y una abundancia relativa de bacterias de estrategia r en comparación con NVA y TAA, junto con un menor contenido de ADN guanina-citosina (GC). Las comunidades bacterianas del suelo de NVA y TAA eran similares entre sí, al igual que las de Sra y FCA. Se encontró que las proteobacterias y la Acidobacteriota eran los filos dominantes en nuestros suelos estudiados, representando el 67,83-76,54% de la abundancia relativa total. Las proteobacterias tenían una mayor abundancia relativa en verano, mientras que la Acidobacteriota tenía una mayor abundancia relativa en invierno. El contenido de GC mostró una correlación negativa (p < 0,0001) con la abundancia relativa de bacterias de estrategia r y una correlación positiva (p < 0,01) con la abundancia relativa de bacterias de estrategia K. Conclusiones: Nuestro estudio demuestra el impacto de la aplicación de ASS en la diversidad y la estrategia de vida de las comunidades bacterianas del suelo, al tiempo que confirma la correlación entre el contenido de GC bacteriano y la estrategia de vida. Estos hallazgos proporcionan una base para regular las comunidades microbianas del suelo en proyectos de restauración ecológica.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0c6e1ab421e610e9c2cc0316bc4b9686
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استراتيجية تنوع وحياة مجتمع بكتيريا التربة أثناء استعادة منحدر الجزيرة الساحلية وتحويل الغابات: التغييرات في تقنية بذر رذاذ الركام
Translated title (French)
Stratégie de diversité et de vie des communautés bactériennes du sol pendant la restauration des pentes des îles côtières et la conversion des forêts : changements dans la technique d'ensemencement par pulvérisation d'agrégats
Translated title (Spanish)
Diversidad de la comunidad bacteriana del suelo y estrategia de vida durante la restauración de taludes de islas costeras y la conversión forestal: cambios bajo la técnica de siembra por pulverización agregada

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4384825417
DOI
10.21203/rs.3.rs-3162819/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W4383370108 (Other)
https://openalex.org/W4205847233 (Other)
https://openalex.org/W3202682012 (Other)
https://openalex.org/W2800755639 (Other)
https://openalex.org/W2584555451 (Other)
https://openalex.org/W2066907710 (Other)
https://openalex.org/W2007190081 (Other)
https://openalex.org/W1992129506 (Other)
https://openalex.org/W1990174818 (Other)
https://openalex.org/W1987708824 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1981645173
  • https://openalex.org/W2017911769
  • https://openalex.org/W2123388186
  • https://openalex.org/W2338583862
  • https://openalex.org/W2553199639
  • https://openalex.org/W2556382674
  • https://openalex.org/W2594294467
  • https://openalex.org/W2626425821
  • https://openalex.org/W2788303796
  • https://openalex.org/W2892170428
  • https://openalex.org/W2929928271
  • https://openalex.org/W3015222433
  • https://openalex.org/W3027748220
  • https://openalex.org/W3035585948
  • https://openalex.org/W3096021978
  • https://openalex.org/W3110554030
  • https://openalex.org/W3130123322
  • https://openalex.org/W3135500534
  • https://openalex.org/W3171438146
  • https://openalex.org/W4206926938
  • https://openalex.org/W4284878917
  • https://openalex.org/W4303648469
  • https://openalex.org/W4306738653
  • https://openalex.org/W4311964297
  • https://openalex.org/W4312197358
  • https://openalex.org/W4315927028
  • https://openalex.org/W4319057910
  • https://openalex.org/W4319062604
  • https://openalex.org/W4319786210
  • https://openalex.org/W4319821961
  • https://openalex.org/W4321748354