微生物作为土壤中的主要生命存在形式,在土壤物质循环和能量转换过程中具有重要作用,因此,研究土壤微生物群落结构和多样性变化具有重要意义。解析不同环境因子对土壤微生物群落结构多样性和地理分布特征规律形成和维持机制逐渐成为当前土壤微生物研究的热点之一。为了弄清驱动土壤微生物多样性和生物地理分布特征的影响因素,回答土壤微生物生态学研究中的一些基础性科学问题,本文通过比较基因组学方法研究了 土壤和鸽粪微生物群落结构之间的差异;通过PCR-DGGE和Illumina MiSeq测序技术研究鸽粪添加、土壤类型、淹水环境和土壤基础理化因子对土壤细菌群落结构和多样性变化的影响;通过多元统计分析方法分析了致使土壤微生物群落结构和多样性变化的主控因子。Illumina MiSeq测序和比较基因组学结果表明,土壤中有38个门、86个纲、179个目、342个科、516个属,鸽粪有12个门、31个纲、55个目、101个科和164个属,土壤中微生物种类显著高于鸽粪样品中,香浓指数:土壤>鸽粪,然而鸽粪中的丰度指数却显著高于土壤样品。通过分析发现Proteobacteria、Acidobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes、Chloroflexi、Actinobacteria、Nitrospirae 为土壤中的主要优势门,占总微生物数的80%左右;Bacteroidetes、Proteobacteria和Firmicutes为鸽粪微生物的3个优势门,占微生物总数的 93%左右。且发现现鸽粪中含有 Myroides、P.seudomonas、Sphingobacterium、Erysipelothrix 和 Acinetobacter 等条件致病菌。土壤细菌计数结果表明,添加鸽粪处理中土壤细菌随着时间的推移呈现先增加后降低至初始值的趋势,而不添加鸽粪处理土壤细菌数量基本维持不变。PCR-DGGE分析发现,鸽粪添加、土壤类型、淹水环境均能显著影响土壤细菌群落结构香浓指数、辛普森指数和优势度指数。鸽粪添加能增加土壤微生物多样性和丰富度,壤土和粘土较砂土多样性更高,淹水环境更趋向于增加添加鸽粪处理的细菌丰度。细菌多样性和丰富度也呈先增加后降低的趋势,且在30-60天时达到最大值,在120 d时接近于对照值。时间在调控土壤细菌群落结构和多样性变化方面具有重要作用。Illumina MiSeq测序结果表明,添加鸽粪样品中OTU类型、物种多样性指数、物种丰度指数显著低于无鸽粪添加样品,且随着培养时间的延长,土壤中细菌群落多样性逐渐降低,细菌丰度增加。粘土和壤土细菌群落多样性和物种丰度高于砂土,淹水处理能显著增加细菌群落多样性。随着培养时间的延长,淹水作用对鸽粪添加处理中细菌群落结构的变化影响比重增大,土壤类型、鸽粪添加和淹水环境对土壤细菌群落结构影响的相对作用发生改变。β多样性分析发现120 d时鸽粪添加、土壤类型和淹水环境对土壤中细菌群落分布的影响作用减小,时间减小了历史进化因素和环境因子对微生物分布的影响作用。对其细菌群落组成分析发现120 d时细菌在门、纲、目、科、属水平上的数量均要高于 30 d,Proteobacteria(42.03%)、Acidobacteria(15.43%)、Firmicutes(14.45%)、Chloroflexi(7.37%)、Bacteroidetes(5.06%)、Actinobacteria(4.15%)、Nitrospirae(2.61%)、Bacteria_Unclassified(1.91%)、Verrucomicrobia(1.81%)、Gemmatimonadetes(1.42%)为优势微生物,且120d时微生物群落结构相对更加稳定,优势类群间的分布相对均匀。多元统计分析发现,添加鸽粪、土壤类型和淹水环境共同主导了微生物群落和理化因子分布,pH、有机质、速效磷、速效钾、全氮对土壤细菌群落组成分布和各处理间的相似性和差异性都具有显著的影响,且其都受时间的调控。