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草地是我国陆地面积最大的生态系统类型,它在维持我国自然生态系统格局、功能以及过程方面具有特殊的意义。内蒙古荒漠草原是我国北方很重要的自然群落类型,目前均存在不同程度的退化。土壤微生物在土壤生态系统中的作用重大,然而退化生态系统有关土壤微生物的研究相对缺乏。本文运用土壤微生物研究的传统分析方法和现代分子生物学手段,对处于不同退化阶段的内蒙古荒漠草原土壤微生物群落结构变化进行了研究,结果显示:1.荒漠草原生态系统土壤微生物各大类群数量关系是,细菌>放线菌>固氮菌>真菌(主要为霉菌)。随退化程度的加剧,微生物总数有降低的趋势,基本上呈轻度退化样地>中度退化样地>重度退化样地的规律,不同的退化阶段微生物各大类群的比例比较稳定。2.土壤有机质含量在轻度退化样地最高,随退化程度的加剧,土壤有机质含量有递减的趋势,土壤全氮表现出与土壤有机质类似的规律,土壤全磷、全钾和土壤PH等指标在梯度水平上的规律性不明显。3.土壤生物活性的研究结果显示:微生物生物量碳和土壤诱导呼吸强度受退化程度的影响比较明显,随退化程度的加剧微生物生物量和土壤呼吸强度呈轻度退化样地>中度退化样地>重度退化样地的规律。土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性均随退化程度的加剧均呈降低的趋势,表现出轻度退化区土壤肥力水平相对高,周转速率快的特点。4.土壤各因子之间相关性研究结果表明:土壤各因子之间呈较好的相关关系。土壤理化性质与土壤生物活性之间的相关性尤其密切,因此土壤养分和土壤生物活性的结合是评价样地健康的有效指标。5.从土壤样品中直接提取出土壤微生物的总DNA,并对其进行PCR扩增。土壤细菌16S rRNA基因(V6-V8区)序列的DGGE图谱分析结果表明:含有高G+C含量的微生物类群是研究区主要的优势类群,并且随着退化程度的加剧其细菌群落结构发生较大变化,说明草原的退化显著的改变了土壤细菌的群落结构。6.对研究区土壤细菌多样性研究结果表明:随退化程度的加剧,其Shannon-Weaver指数降低,Simpson指数也呈下降的趋势,说明草原的退化导致了地下微生物多样性的降低。7.对各样地微生物优势或特异类群的系统发育分析结果发现:荒漠草原生态系统土壤细菌隶属于拟杆纲菌门(Bacteroidetes),酸杆菌门(Acidobacteria),变形菌门(Proteobacteria)的γ,δ类群及厚壁菌门(Firmicutes),拟杆纲菌门(Bacteroidetes)在所有基因型当中所占的比例是47%左右,成为了优势类群。8.样方常规调查结果显示随草原退化程度的加剧,其植物多样性降低。研究区地上植被与地下土壤微生物多样性关系的研究结果表明地上植被与地下土壤微生物多样性之间关系密切,相关性研究结果表明植物多样性和土壤微生物多样性之间有正相关关系。