【摘 要】
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黄河三角洲滨海湿地土壤微生物群落受水文、地形、植被、土壤养分基质和理化性质的影响,具有明显的时空分布特征。滨海湿地是重要的温室气体排放源,研究其土壤微生物的碳排放机制可以为湿地碳减排及缓解全球温室效应提供微生物学依据。本文选取黄河三角洲典型的滩涂裸地、翅碱蓬群落(Suaeda salsa)样地和芦苇群落(Phragmites australis)样地,分别在春秋两个季节采集了三种样地10-60 c
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黄河三角洲滨海湿地土壤微生物群落受水文、地形、植被、土壤养分基质和理化性质的影响,具有明显的时空分布特征。滨海湿地是重要的温室气体排放源,研究其土壤微生物的碳排放机制可以为湿地碳减排及缓解全球温室效应提供微生物学依据。本文选取黄河三角洲典型的滩涂裸地、翅碱蓬群落(Suaeda salsa)样地和芦苇群落(Phragmites australis)样地,分别在春秋两个季节采集了三种样地10-60 cm深度的土壤样本。采用16S r RNA及宏基因高通量测序技术等方法,主要探讨了植被差异对滨海湿地碳氮循环微生物固氮菌及N-DAMO菌群落结构的影响,并进一步分析了土壤理化性质、微生物群落结构及功能与碳氮循环三者之间的关系,为黄河三角洲滨海湿地生物地球化学、植被修复和可持续发展提供科学依据。这对探究黄河三角洲滨海湿地土壤盐碱化对植被分布格局的影响机制,揭示植被与土壤微生物碳氮循环及群落结构多样性的相互作用关系等具有一定理论和实践意义。研究结果表明:1)从微生物的时空分布特征可以看出,微生物活性的变化不仅通过分解代谢调节植物根系分泌物在根际的垂直分布,而且还通过合成代谢过程影响微生物残留在不同土壤深度的不同累积。2)碳循环中柠檬酸循环(7627 OTUs)、原核生物的碳固定(4691 OTUs)、糖酵解和糖质新生(8218 OTUs)以及乙醛酸和二羧酸代谢(8844 OTUs)的相关基因丰度较高。3)黄河三角洲滨海湿地土壤微生物在各样地之间具有较大的时空差异性。微生物群落中优势物种在每个分类水平上大体相似,但在不同植被覆盖下的土壤细菌的相对丰度有所差异。其中,芦苇样地微生物多样性及总量高于碱蓬区,优势物种差异明显。4)影响湿地土壤碳氮功能微生物群落结构的主要环境因子有盐度、NO3-、TP、Na+、p H。SO42-与参与硫循环的细菌呈正相关。较高的ORP与N-DAMO的速率呈显著负相关(P<0.05)。盐度、NO3-和NO2-的浓度是影响湿地土壤N-DAMO过程的重要环境因子。5)Methylacidiphilaceae、Beijerinckiaceae与Azospirillum(P=0.034)这3种细菌是影响本文研究区域土壤CH4排放的主要微生物类群,当其丰度增加,CH4排放增加。
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