Diversity and Environmental Responses of the Rhizosphere Bacterial Community in Phragmites australis from the Lhalu Wetland, Xizang

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2026.01.016

Abstract

Abstract:

To investigate the bacterial community structure in the rhizosphere soil of common reed（Phragmites australis） in the Lhalu Wetland and its correlation with environmental factors， this study conducted a systematic analysis using soil physicochemical property measurements and 16S rDNA amplicon high-throughput sequencing. A total of 43 586 amplicon sequence variants were obtained， and the annotation results encompassed 64 phyla， 162 classes， 361 orders， 523 families， and 1 039 genera. The results indicated that the dominant bacterial phyla in the reed rhizosphere soil of the Lhalu Wetland were Proteobacteria， Actinobacteriota， and Acidobacteriota， with Sphingomonas being the predominant genus. Correlation analysis revealed that the contents of titanium and total potassium in the soil were the key environmental factors affecting the composition of the reed rhizosphere bacterial community. In summary， the rhizosphere soil of reeds in the Lhalu Wetland is rich in bacterial resources， and elucidating the characteristics of its community structure provides a scientific basis from the perspective of microbial ecology for the conservation and management of the Lhalu Wetland.

Key words: alpine wetland, Phragmites australis, soil bacterial community, diversity, high-throughput sequencing

CLC Number:

Q938.1

Jingyifan ZHANG, Yi LI, Xinyi BI, Ji DE, Jifeng ZHANG, Xiaofang GUO. Diversity and Environmental Responses of the Rhizosphere Bacterial Community in Phragmites australis from the Lhalu Wetland, Xizang[J]. Bulletin of Botanical Research, 2026, 46(1): 181-194.

Figures/Tables 13

Table 1

Fig.1

Table 2

Soil element contents in rhizosphere of Phragmites australis at different sampling sites in Lhalu Wetland

样地 Sampling site	质量分数 Mass fraction
样地 Sampling site	钙Ca	钛Ti	铁Fe	锰Mn	锆Zr	锶Sr	铷Rb
T1	18 300.00±1 734.94^a	1 440.00±954.83^abc	15 866.67±2 967.04^c	325.33±21.73^gh	216.00±13.75^d	147.00±24.27^bcd	103.67±11.01^bc
T2	17 600.00±953.94^a	1 350.67±282.25^abc	10 900.00±264.58^ef	499.00±76.50^b	94.00±16.37^f	103.67±7.02^ef	55.00±5.57^ef
T3	9 238.33±2 482.03^de	3 215.00±3 798.94^a	9 217.33±949.86^f	237.33±30.14^ij	131.00±5.56^e	127.67±14.05^cde	80.00±4.58^d
T4	9 366.00±982.11^de	1 815.33±108.14^abc	17 033.33±1 858.31^c	361.33±4.04^efg	231.67±21.19^cd	150.00±10.82^bcd	116.00±13.45^ab
T5	13 833.33±230.94^b	1 972.00±281.79^abc	13 033.33±850.50^de	382.33±44.52^defg	150.67±7.51^e	122.00±15.62^cdef	72.00±17.78^de
T6	8 632.00±3 090.87^ef	1 561.67±110.44^abc	15 133.33±472.58^cd	293.33±9.45^hi	165.00±13.00^e	117.67±6.42^def	86.00±8.19^cd
T7	11 355.00±2 602.42^cd	1 679.67±157.49^abc	16 266.66±1 703.92^c	398.33±40.53^cdef	158.00±27.07^e	133.00±11.53^bcde	87.33±18.00^cd
T8	7 550.00±244.35^ef	1 679.67±106.84^abc	12 433.33±2 779.08^e	337.67±17.04^fgh	155.67±24.58^e	122.00±15.52^cdef	76.33±26.63^d
T9	4 625.67±116.50^gh	580.67±61.09^c	10 769.67±771.72^ef	208.00±33.29^j	71.33±2.08^f	48.33±3.21^g	42.33±4.51^f
T10	2 960.33±192.63^h	1 161.67±65.68^bc	11 466.67±57.74^ef	182.67±8.62^j	152.00±14.11^e	84.67±3.51^f	67.33±1.15^de
T11	8 060.00±317.87^ef	2 099.33±114.79^abc	22 900.00±1 058.30^b	576.33±26.69^a	289.00±20.66^a	160.00±12.12^abc	125.67±6.11^ab
T12	6 421.67±844.10^fg	2 267.00±606.92^abc	28 033.33±2 967.04^a	404.33±85.87^cdef	249.00±29.46^bcd	129.00±21.79^bcde	106.33±18.56^abc
T13	7 557.33±504.98^ef	2 362.33±48.22^abc	25 933.33±152.75^a	411.67±10.69^cde	257.00±13.89^abc	134.00±4.58^bcde	128.00±3.61^a
T14	7 490.67±84.74^ef	2 531.67±40.28^ab	26 900.00±781.02^a	409.67±37.54^cde	236.67±16.44^cd	136.33±1.15^bcde	125.33±5.03^ab
T15	9 797.00±23.58^cde	2 467.00±79.30^abc	27 400.00±916.52^a	449.33±17.50^bcd	257.33±17.21^abc	168.00±13.00^ab	112.00±6.24^ab
T16	12 000.00±1 819.34^bc	2 315.33±53.12^abc	27 400.00±1 248.99^a	436.67±22.90^bcd	282.00±45.13^ab	192.67±21.55^a	120.00±4.00^ab
T17	9 802.00±32.08^cde	2 223.33±41.97^abc	23 066.67±737.11^b	453.67±22.59^bc	266.67±8.08^abc	120.33±66.20^cdef	117.67±4.73^ab

Table 2

Table 3

Table 4

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Fig.8

Table 5

References 38

[1]	道日娜，张英，李希来，等.高寒湿地演替过程对土壤细菌多样性的影响［J］.环境科学，2025，46（3）：1897-1904.
	DAO R N， ZHANG Y， LI X L，et al.Impact of alpine wetland succession to soil bacterial diversity［J］.Environmental Science，2025，46（3）：1897-1904.
[2]	秦卫华，李中林，楚克林.拉萨的“城市之肺”：拉鲁湿地国家级自然保护区［J］.生命世界，2022（7）：4-19.
	QIN W H， LI Z L， CHU K L.Lhasa’s “lung of the city”：Lhalu Wetland National Nature Reserve［J］.Life World，2022（7）：4-19.
[3]	陈黎明，陈炼钢，李褆来，等.城市湿地公园生态补水调度方案对比分析［J］.水资源保护，2022，38（6）：162-167.
	CHEN L M， CHEN L G， LI T L，et al.Comparative analysis of operation schemes for ecological water supply in urban wetland park［J］.Water Resources Protection，2022，38（6）：162-167.
[4]	巴桑，黄香，普布，等.拉鲁湿地肉鞭虫群落特征及其水环境评价［J］.湿地科学，2014，12（2）：182-191.
	BA S， HANG X， PU B，et al.Community characteristics of sarcodines and flagellates and water environment evaluation in Lhalu Wetlands［J］.Wetland Science，2014，12（2）：182-191.
[5]	刘晓曼，庄大方，屈冉，等.基于遥感数据的1989~2009年拉鲁湿地变化研究［J］.湿地科学，2013，11（4）：433-437.
	LIU X M， ZHUANG D F， QU R，et al.Change of Lalu Wetlands from 1989 to 2009 based on remote sensing data ［J］.Wetland Science，2013，11（4）：433-437.
[6]	王佳俊，田瀚鑫，周磊，等.拉鲁湿地水生植物群落多样性与水环境因子的关系［J］.环境科学，2020，41（4）：1657-1665.
	WANG J J， TIAN H X， ZHOU L，et al.Relationship between diversity of aquatic plant communities and water environmental factors in Lhalu Wetland［J］.Environmental Science，2020，41（4）：1657-1665.
[7]	白永飞，吕学斌，吴坚扎西，等.拉鲁湿地芦苇不同部位金属元素富集规律研究［J］.环境监测管理与技术，2019，31（2）：35-39.
	BAI Y F， LÜ X B， WU J Z X，et al.Study on the enrichment of metallic element in different parts of Phragmites australis in Lhalu Wetland［J］.The Administration and Technique of Environmental Monitoring，2019，31（2）：35-39.
[8]	WANG D L， BAI Y H， QU J H，et al.The Phragmites root-inhabiting microbiome：a critical review on its composition and environmental application［J］.Engineering，2022，9（2）：42-50.
[9]	陈孝杨，王芳，严家平，等.覆土厚度对矿区复垦土壤呼吸昼夜变化的影响［J］.中国矿业大学学报，2016，45（1）：163-169.
	CHEN X Y， WANG F， YAN J P，et al.Effect of coversoil thickness on diurnal variation characteristics of reclaimed soil respiration in coal mining areas［J］.Journal of China University of Mining & Technology，2016，45（1）：163-169.
[10]	肖博文.气候变化下高寒草地土壤微生物群落结构变化及季节动态［D］.兰州：兰州大学，2022.
	XIAO B W.Changes in soil microbial community structure and its seasonal dynamics in an alpine grassland under climate change［D］.Lanzhou：Lanzhou University，2022.
[11]	安丽芸，李君剑，严俊霞，等.微生物多样性对土壤碳代谢特征的影响［J］.环境科学，2017，38（10）：4420-4426.
	AN L Y， LI J J， YAN J X，et al.Effects of microbial diversity on soil carbon mineralization［J］.Environmental Science，2017，38（10）：4420-4426.
[12]	周生灵，杨乐，刘善思，等.西藏拉鲁湿地自然保护区鸟类群落季节动态［J］.生物学杂志，2020，37（4）：66-71.
	ZHOU S L， YANG L， LIU S S，et al.Seasonal dynamics of bird community in Lhalu Wetland National Nature Reserve，Tibet，China［J］.Journal of Biology，2020，37（4）：66-71.
[13]	李伟，孙晶，熊健，等.西藏拉鲁湿地表层土壤重金属分布特征和风险评价［J］.环境科学与技术，2023，46（1）：92-100.
	LI W， SUN J， XIONG J，et al.Distribution characteristics and risk assessment of heavy metals in the surface soil of Lhalu Wetland，Xizang［J］.Environmental Science & Technology，2023，46（1）：92-100.
[14]	刘洋，张艳秋，宋文涛，等.西藏拉鲁湿地浮游植物优势种时空动态及其生态适应性［J］.湖泊科学，2024，36（6）：1864-1878.
	LIU Y， ZHANG Y Q， SONG W T，et al.The spatio-temporal dynamics and ecological adaptability of dominant phytoplankton species in Lhalu Wetland，Xizang，China［J］.Journal of Lake Sciences，2024，36（6）：1864-1878.
[15]	杨方典，张鹏，罗帅，等.基于宏基因组的西藏拉鲁湿地原生生物多样性研究［J］.水生态学杂志，2025，46（1）：81-89.
	YANG F D， ZHANG P， LUO S，et al.Protist diversity in the Lhalu Wetland of Tibet based on metagenomic sequencing［J］.Journal of Hydroecology，2025，46（1）：81-89.
[16]	钟文辉，蔡祖聪.土壤管理措施及环境因素对土壤微生物多样性影响研究进展［J］.生物多样性，2004， 12（4）：456-465.
	ZHONG W H， CAI Z C.Effect of soil management practices and environmental factors on soil microbial diversity：a review［J］.Biodiversity Science，2004，12（4）：456-465.
[17]	张玲豫，齐雅柯，焦健，等.河西走廊沙地芦苇（Phragmites australis）根际土壤微生物群落多样性［J］.中国沙漠，2021，41（6）：1-9.
	ZHANG L Y， QI Y K， JIAO J，et al.Microbial community diversity of reed rhizosphere soil in different sandy land habitats of Hexi Corridor，Gansu，China［J］.Journal of Desert Research，2021，41（6）：1-9.
[18]	张鑫磊，金锐，杨镇，等.长江口崇明东滩湿地微生物群落结构研究［J］.土壤通报，2019，50（5）：1178-1184.
	ZHANG X L， JIN R， YANG Z，et al.Microbial community structure in the Chongming eastern wetland of the Yangtze estuary［J］.Chinese Journal of Soil Science，2019，50（5）：1178-1184.
[19]	赵华显，阎冰，徐悦，等.北部湾红树林沉积物中微生物群落结构的时空变化分析［J］.基因组学与应用生物学，2020，39（5）：2161-2169.
	ZHAO H X， YAN B， XU Y，et al.Spatiotemporal analysis of microbial community structure in the mangrove sediments in Beibu Gulf［J］.Genomics and Applied Biology，2020，39（5）：2161-2169.
[20]	孟妍君，秦鹏.珠江三角洲滨海湿地土壤微生物群落多样性与养分的耦合关系［J］.水土保持研究，2020，27（6）：77-84.
	MENG Y J， QING P.Coupling relationship between microbial community diversity and soil nutrients in different wetlands in coastal area of Pearl River Delta［J］.Research of Soil and Water Conservation，2020，27（6）：77-84.
[21]	唐旖.九龙江口及台湾海峡沉积物中细菌和古菌群落结构分析［D］.上海：上海大学，2021.
	TANG Y.Community structure analysis of bacteria and archaea in sediments of the Jiulong River Estuary and the Taiwan Strait［D］.Shanghai：Shanghai University，2021.
[22]	李金业，陈庆锋，李青，等.黄河三角洲滨海湿地微生物多样性及其驱动因子［J］.生态学报，2021，41（15）：6103-6114.
	LI J Y， CHEN Q F， LI Q，et al.Analysis of microbial diversity and driving factors in coastal wetlands of the Yellow River Delta［J］.Acta Ecologica Sinica，41（15）：6103-6114.
[23]	李玉倩，马俊伟，高超，等.青藏高原高寒湿地春夏两季根际与非根际土壤反硝化速率及nirS型反硝化细菌群落特征分析［J］.环境科学，2021，42（10）：4959-4967.
	LI Y Q， MA J W， GAO C，et al.Denitrification rates and nirS-type denitrifying bacteria community structure characteristics of bulk and rhizosphere soil in spring and summer in the alpine wetlands of the Qinghai-Tibet Plateau［J］.Environmental Science，2021，42（10）：4959-4967.
[24]	赵定蓉，陆梅，赵旭燕，等.土壤细菌群落对纳帕海高原湿地退化的响应［J］.浙江农林大学学报，2024， 41（2）：406-418.
	ZHAO D R， LU M， ZHAO X Y，et al.Response of soil bacterial community to wetland degradation in the Napahai Plateau［J］.Journal of Zhejiang A&F University，2024，41（2）：406-418.
[25]	ZHANG M Z， DARAZ U， SUN Q Y，et al.Denitrifier abundance and community composition linked to denitrification potential in river sediments［J］.Environmental Science and Pollution Research，2021，28（37）：51928-51939.
[26]	刘辉，韦璐璐，朱龙发，等.鞘氨醇单胞菌的研究进展［J］.微生物学通报，2023，50（6）：2738-2752.
	LIU H， WEI L L， ZHU L F，et al.Research progress of Sphingomonas ［J］.Microbiology China，2023，50（6）：2738-2752.
[27]	齐雅柯.河西走廊不同生态型芦苇异速生长和根际微生物多样性研究［D］.兰州：甘肃农业大学，2023.
	QI Y K.Study on the allometry and rhizosphere microorganism diversity of different ecotypes of Phragmites australis in Hexi Corridor［D］.Lanzhou：Gansu Agricultural University，2023.
[28]	陈桂鲜，吴传发，葛体达，等.土壤多功能性对微生物多样性降低的响应［J］.环境科学，2022，43（11）：5274-5285.
	CHEN G X， WU C F， GE T D，et al.Response of soil multifunctionality to reduced microbial diversity［J］.Environmental Science，2022，43（11）：5274-5285.
[29]	王建民，潘保田.青藏高原东部黄土沉积的基本特征及其环境［J］.中国沙漠，1997，17（4）：395-402.
	WANG J M， PAN B T.Loess deposit in eastern part of Qinghai-Xizang Plateau：its characteristics and environment［J］.Journal of Desert Research，1997，17（4）：395-402.
[30]	CHEN L， WANG Z W， DU S，et al.Antimicrobial activity and functional genes of actinobacteria from coastal wetland［J］.Current Microbiology，2021，78（8）：3058-3067.
[31]	陈晨，陈浬，李彦澄，等.贵州典型煤矸石堆场微生物群落结构及功能特征［J］.微生物学通报，2023，50（12）：5300-5319.
	CHEN C， CHEN L， LI Y C，et al.Structural and functional characteristics of microbial communities of typical coal gangue dumps in Guizhou Province［J］.Microbiology China，2023，50（12）：5300-5319.
[32]	陈伟，季秀玲，孙策，等.纳帕海高原湿地土壤细菌群落多样性初步研究［J］.中国微生态学杂志，2015， 27（10）：1117-1123.
	CHEN W， JI X L， SUN C，et al.Preliminary study on diversity of bacteria community in Napahai Plateau wetland［J］.Chinese Journal of Microecology，2015，27（10）：1117-1123.
[33]	BAUER M， KUBE M， TEELING H，et al.Whole genome analysis of the marine Bacteroidetes ‘Gramella forsetii’ reveals adaptations to degradation of polymeric organic matter［J］.Environmental Microbiology，2006，8（12）：2201-2213.
[34]	支君，段文标，高明，等.土地利用方式对土壤细菌群落结构和功能的影响［J］.植物研究，2025，45（1）：22-33.
	ZHI J， DUAN W B， GAO M，et al.Impact of land use patterns on the structure and function of soil bacterial communities［J］.Bulletin of Botanical Research，2025，45（1）：22-33.
[35]	COLUCCIA M， BESAURY L.Acidobacteria members harbour an abundant and diverse carbohydrate-active enzymes（cazyme） and secreted proteasome repertoire，key factors for potential efficient biomass degradation［J］.Molecular Genetics and Genomics，2023，298（5）：1135-1154.
[36]	ZEGLIN L H， DAHM C N， BARRETT J E，et al.Bacterial community structure along moisture gradients in the parafluvial sediments of two ephemeral desert streams［J］.Microbial Ecology，2011，61（3）：543-556.
[37]	解维俊，赵玉庭，刘元进，等.大钦岛不同养殖年限深水网箱沉积物微生物群落结构分析［J］.海洋科学，2022，46（12）：31-40.
	XIE W J， ZHAO Y T， LIU Y J，et al.Analysis of the microbial community structure of deep-water net tank sediments of Daqin Island at different culture years［J］.Marine Sciences，2022，46（12）：31-40.
[38]	赵玉卉，路等学，金辉，等.甘肃省野生羊肚菌根际细菌群落与土壤环境因子相关性研究［J］.微生物学通报，2022，49（2）：514-528.
	ZHAO Y H， LU D X， JIN H，et al.Relationship between the bacterial community and environmental factors in the rhizosphere soil of wild morels in Gansu［J］.Microbiology China，2022，49（2）：514-528.

区域 Region	样地 Sampling site	纬度 Latitude	经度 Longitude
西部区域（XB） Western region	T1	29°40′8.30″	91°4′7.84″
	T2	29°40′35.92″	91°4′57.77″
	T3	29°40′48.46″	91°5′26.74″
施工区域（SG） Construction region	T5	29°40′20.55″	91°6′15.49″
	T6	29°40′32.40″	91°6′5.18″
	T7	29°40′50.07″	91°6′0.68″
	T8	29°41′2.12″	91°6′3.75″
居住区域（JZ） Residential region	T4	29°40′8.68″	91°6′16.09″
	T9	29°40′12.43″	91°6′39.05″
	T10	29°40′25.36″	91°6′54.10″
	T11	29°40′54.07″	91°6′52.89″
栖息区域（QX） Bird habitation region	T12	29°40′30.67″	91°6′18.26″
	T13	29°40′37.04″	91°6′16.51″
	T14	29°40′43.23″	91°6′15.20″
	T15	29°40′26.38″	91°6′28.65″
	T16	29°40′35.25″	91°6′32.84″
	T17	29°40′46.40″	91°6′33.45″

样地 Sampling site	质量分数 Mass fraction
样地 Sampling site	土壤含水量SWC	土壤有机质SOM	全氮TN	全磷TP	全钾TK
T1	155.40±8.71^gh	22.90±0.30^k	1.33±0.02^f	0.56±0.02^def	23.10±0.30^a
T2	351.13±14.94^c	99.80±0.30^b	4.08±0.30^b	0.95±0.02^a	20.70±3.00^a
T3	218.00±3.12^e	48.80±2.00^ef	2.25±0.10^d	0.59±0.02^cde	23.50±2.00^a
T4	178.60±2.42^fg	42.60±4.00^fg	1.80±0.20^def	0.52±0.03^fg	23.90±2.00^a
T5	142.60±1.75^hi	30.20±4.00^ijk	1.42±0.30^f	0.52±0.01^fg	23.70±2.00^a
T6	176.00±2.88^fg	33.60±1.20^hi	1.46±0.20^ef	0.61±0.03^cd	22.00±0.20^a
T7	259.80±1.41^d	62.00±8.00^d	2.79±0.30^c	0.62±0.02^c	22.20±4.20^a
T8	196.8±2.23^ef	45.80±5.00^efg	1.97±0.10^de	0.61±0.04^cd	21.80±2.00^a
T9	582.00±6.26^a	230.00±13.00^a	9.72±0.30^a	0.71±0.03^b	15.90±2.00^b
T10	389.33±16.34^b	77.10±6.30^c	3.05±0.30^c	0.61±0.03^cd	22.40±4.00^a
T11	58.40±1.80^l	40.20±1.80^gh	1.79±0.10^def	0.55±0.04^ef	22.40±2.00^a
T12	106.27±10.99^jk	24.90±2.00^jk	1.36±0.10^f	0.56±0.01^def	22.93±1.51^a
T13	121.93±3.89^ij	32.70±2.00^hij	1.67±0.10^ef	0.59±0.04^cde	23.70±2.00^a
T14	129.53±2.91^ij	10.10±1.10^l	0.80±0.20^g	0.49±0.02^g	24.90±0.40^a
T15	92.00±9.89^k	32.20±0.80^hij	1.59±0.30^ef	0.52±0.04^fg	22.50±0.91^a
T16	94.67±48.61^k	53.20±3.00^e	2.19±0.70^d	0.58±0.02^cde	22.00±1.75^a
T17	92.60±1.11^k	30.80±1.00^ijk	1.52±0.20^ef	0.57±0.02^cdef	22.30±0.30^a