引种江南桤木对崇西湿地芦苇群落土壤中固氮菌及其生态过程的影响

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本文以崇西湿地芦苇群落和江南桤木-芦苇混合群落为研究对象,探究引种江南桤木对芦苇土壤中参与氮转化微生物的影响。本研究利用Ashby无氮培养基,从混合群落和芦苇群落的根际和非根际土壤中分离到8株自生固氮菌,通过测定这8株固氮菌的固氮酶活性,PCR扩增16S rDNA和nifH基因序列,并分析系统发育树以完成对这些菌的鉴定。另外从氮循环方面,通过对参与氮转化的nifH、amoA、nosZ基因进行荧光定量PCR,从基因拷贝数方面考察江南桤木的引种对芦苇群落根际和非根际参与氮转化微生物的影响。主要研究结果如下:1)江南桤木引种后,芦苇根际和非根际土壤中有机质、全氮、硝态氮和氨态氮含量均显著增加,而且对芦苇根际土壤理化性质的影响大于非根际;与pH和全P的相关性并不显著。2)不同植物群落土壤分离的自生固氮菌中,江南桤木根际可培养固氮菌数量最多,纯芦苇群落根际土最少。3)对分离出的8株菌进行固氮酶活性的测定后,菌株MAR-1具有最高固氮酶活性(P<0.01)。4)对分离的8株菌进行16S rDNA和nifH基因鉴定并进行系统发育分析后,这8株菌相似性较高,均为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)且为新型固氮菌。16S rDNA和nifH基因的序列分析具有一致性。5)崇西湿地土壤中存在大量与氮循环有关的编码nifH、amoA、nosZ基因的菌。6)氨氧化古菌是芦苇群落土壤中的氨氧化优势功能群。江南桤木引种后,混合芦苇群落非根际土壤中固氮菌和氨氧化古菌的数量显著减少,对根际无显著性影响,说明这种变化受到外源性影响,即江南桤木的引种,而并非芦苇本身;对芦苇群落根际和非根际土壤中氨氧化细菌的数量均无显著性影响;均显著降低了混合芦苇群落根际和非根际土壤中反硝化细菌的数量。7)本研究群落土壤中,nifH基因在氮转化过程的主要功能基因中占主导优势。
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