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受全球变化以及人类活动干扰的影响,长白山生态系统发生了显著的变化,其中之一是小叶章从低海拔向高海拔苔原带的侵入。调查研究发现,小叶章侵入导致苔原带植物物种多样性下降,并显著改变了苔原带植物群落结构;与此同时,研究者已确定了一些导致小叶章向苔原带扩张的因素。然而,关于小叶章是如何在短期内快速适应苔原带严酷的生态环境及其向上扩张对苔原带生态系统的影响尚未得到充分的探讨。因此,本文主要从侵入植物自身生物学特性出发,研究小叶章侵入苔原的分子基础和养分特征,探索小叶章侵入苔原的适应机制;通过研究小叶章侵入对苔原土壤微生物群落的影响,探索小叶章侵入对苔原生态功能的影响。主要内容如下:1.利用AFLP和MSAP分子标记技术,对长白山西坡苔原17个小叶章野生居群进行遗传和表观遗传分析,同时对环境因子进行测量和统计分析。AFLP结果显示,在居群水平,小叶章的香农信息指数（I）和多态性位点百分比（PPL）平均值分别为0.035和6.79%,表明小叶章的遗传多样性水平相对较低;AMOVA结果显示小叶章不同居群间存在显著的遗传变异（Phi PT=0.946,P＜0.001）。MSAP结果显示,不同居群的香农信息指数（I）和多态位点百分比（PPL）平均值分别为0.038和9.21%,表明小叶章的表观遗传多样性水平相对较低;AMOVA结果显示,小叶章不同居群间存在显著的表观遗传变异（Phi PT=0.866,P＜0.001）;此外,小叶章的DNA甲基化水平相对较高,为28.35%。Pearson相关性分析结果显示,小叶章的遗传多样性与土壤总氮（TN）、硝态氮（NO3--N）和含水率呈显著正相关,与土壤碳氮比（C/N）、总钾（TK）和p H呈显著负相关（P＜0.05）;对于表观遗传多样性,只有土壤p H和土壤温度与小叶章表观遗传多样性呈显著负相关（P＜0.05）。在遗传多样性和遗传变异相对较低的情况下,小叶章可能通过表观遗传调控来扩展其生态位,这可能是其适应苔原环境并迅速扩张的分子基础之一。土壤环境,尤其是充足的氮素、较高的土壤含水率和较低的土壤p H为小叶章在苔原带的定植和扩张提供适宜的环境基础。2.为了探究小叶章侵入过程中叶片生态化学计量动态特征及其驱动因子,对长白山西坡苔原三个海拔下,不同侵入水平的小叶章叶片碳氮磷含量和土壤理化性质进行检测。研究发现,小叶章叶片C:N:P化学计量随海拔和侵入水平升高而发生显著变化,但变化规律并不一致,表现出显著的海拔和侵入水平异质性,表明了小叶章对复杂多变的苔原环境的适应。Mantel检验、RDA结果显示,小叶章叶片养分含量及其化学计量的差异主要由土壤总氮（TN）、铵态氮（NH4+-N）、有效磷（AP）和含水率决定。叶片氮磷比（LN:LP）的结果显示,小叶章叶片氮磷比的平均值为16.82且在大多数样点都大于16,表明在长白山亚高山苔原带小叶章的生长主要受到磷的限制。3.利用三代全长16S r RNA和ITS高通量测序技术（Pac Bio Sequel）,分别探讨了长白山西坡苔原三个海拔下,原生木本和草本群落中小叶章不同侵入水平的土壤细菌和真菌群落组成,并预测微生物的生物功能;比较了不同土壤样品的理化性质和酶活性。土壤分析结果显示,小叶章侵入显著影响草本群落（P＜0.001）而不是木本群落（P=0.404）的土壤整体理化因子,进一步分析发现,除有效磷（AP）和过氧化氢酶外,土壤理化性质各指标均受到小叶章侵入的显著影响（P＜0.05）,但是不同植物群落和侵入水平间其变化有所差异。微生物群落α-多样性和组成分析结果显示,小叶章侵入对土壤微生物（细菌和真菌）群落α-多样性（OTUs、Shannon、Chao1、Faith’s PD）的影响不显著（P＞0.05）,且在不同海拔和植被类型表现不一致;无论是在木本还是草本群落中,小叶章侵入显著的影响土壤微生物群落组成（PERMANOVA:P＜0.05）,但这种影响取决于小叶章的侵入水平。LEf Se分析结果表明,40个细菌指示分类单元和57个真菌指示分类单元在小叶章侵入过程中发生了显著的变化,其中部分指示分类单元参与了土壤生物地球化学循环。微生物功能预测分析结果显示,小叶章侵入导致一些参与碳、氮循环过程的微生物功能基因相对丰度发生改变,同时微生物群落结构的改变导致微生物功能潜力的变化。Mantel检验、RDA/CCA、Spearman相关性分析结果显示,土壤性质与土壤微生物（细菌和真菌）群落的变化显著相关,其中土壤总有机碳（TOC）、总氮（TN）、碳氮比（C/N）、含水率、蔗糖酶和磷酸酶（ALP）是影响土壤微生物群落变异的主要土壤因子。综上所述,本研究分析了小叶章快速适应长白山亚高山苔原带复杂多变环境的物种特性,探讨了长白山亚高山苔原带沿海拔梯度小叶章侵入影响下土壤微生物群落的分布模式和驱动因素。研究结果初步确定了小叶章本身快速适应的生物学基础,以及苔原生态系统关键生物因子土壤微生物对小叶章侵入的响应,研究结果将为长白山地区的生物多样性保护工作和生态安全策略制定提供科学依据。此外,研究结果对于深刻理解物种侵入的内在机制和生态效应具有极为重要的参考价值。