不同禁牧时间和降雨量下内蒙古典型草原退化区土壤微生物群落结构的比较分析

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wolfop
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草原生态系统是全球生态系统的重要组成部分,为动植物和人类提供了众多生态物品和服务。放牧已导致我国大部分草原均出现了不同程度的退化,围栏禁牧是退化草原恢复的有效方式。降雨格局变化作为全球气候变化的重要现象,对草地生态系统的稳定发展意义重大。研究退化草原恢复过程中降雨变化对草地生态系统植物和土壤微生物群落的作用,为深入理解全球气候变化对草原生态系统的影响、合理利用草原资源、践行生物多样性保护和退化草地恢复措施提供理论依据。本研究基于锡林郭勒退化典型草原禁牧恢复区建立模拟大气降雨变化的野外控制试验平台,试验设置3个降雨水平(自然降雨、模拟降雨增加50%和模拟降雨减少50%),采用高通量测序技术等,探讨典型草原退化区植被恢复过程中降雨变化下草原植物多样性、草原生产力、土壤理化性质、土壤细菌群落和土壤真菌群落结构及其多样性的改变。主要结果如下:1.草原生产力、植物群落多样性和丰度与降雨处理存在显著正线性相关关系;草原生产力在禁牧第2年显著升高。增雨50%处理显著促进了草原生产力、植物群落多样性和丰度的恢复,同时也促进了退化草原植被优势建群种从冷蒿到优质牧草羊草和木地肤转变。此外,土壤温度和p H随着禁牧时间的持续显著降低,增雨50%和减雨50%处理处理引起土壤p H和土壤含水量的显著降低及土壤有机质含量的显著增加。2.禁牧环境中改变降雨条件下土壤细菌群落中的优势门类为放线菌门(37.81%-66.18%)、变形菌门(17.82%-28.36%)、拟杆菌门(1.57%-13.72%)、芽单胞菌门(4.92%-7.50%)、厚壁菌门(1.15%-8.18%)、酸杆菌门(1.90%-10.52%)。减雨50%处理降低了浮霉菌门和Rokubacteria门的相对丰度。禁牧时间的持续和增雨50%处理均会引起细菌群落中变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门相对丰度的升高,Entotheonellaeota门相对丰度的降低。禁牧时间是研究区内细菌群落组成转变的主要驱动力,增加降雨50%对这种转变有促进作用。3.禁牧环境中改变降雨条件下土壤真菌群落中占主导地位的真菌门类为子囊菌门(61.00%-65.38%)、担子菌门(10.96%-12.11%)、球囊菌门(4.52%-5.18%)、接合菌门(4.28%-4.79%)。减雨50%处理增加了罗兹菌门和芽枝菌门的相对丰度,同时降低了接合菌门和丝足虫门的相对丰度。禁牧时间的持续和增雨50%处理均会引起真菌群落子囊菌门相对丰度的降低和担子菌门相对丰度的升高,且禁牧时间对真菌群落结构的影响更大。4.禁牧时间与细菌群落丰度、真菌群落多样性存在显著负相关,增减雨处理对细菌真菌群落丰度均有显著正向影响;土壤温度、含水量、速效磷含量对细菌群落丰度、多样性有显著正向影响,土壤温度、含水量、有机质含量对真菌群落丰度、多样性有显著正向影响。
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