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微生物是大气气溶胶中重要的生物组成部分,大气中广泛分布的细菌、真菌等微生物不仅具有极其重要的生态功能,同时微生物状况也是评价城市、农田、森林、草原等各种生态环境下大气质量的重要指标之一。 本研究以跨越3年(2011-2013)、取自于中国10个不同区域(北京,上海,深圳,沈阳东北农田站,呼伦贝尔温带草甸草原,西藏那曲高寒草原,河北兴隆暖温带森林雾灵山,吉林温带森林长白山,广东肇庆亚热带森林鼎湖山,河南封丘农田站)、4种代表性生态环境(城市生态环境,草原生态系统,森林生态系统,农田生态系统)、3个季节的不同月份(夏,秋,冬),共33个大气降水样品为研究对象,采用分子生物学技术研究了中国不同区域大气降水中微生物的群落结构组成及多样性的变化。本研究得到以下结果: (1)中国大气降水中的细菌群落结构组成及多样性具有很高的多样性。优势菌群为变形菌门(Proteobacteria),α变形菌纲,β变形菌纲和γ变形菌纲为优势菌亚群。其它的菌群还包括拟杆菌门(Bacteroidetes),放线菌门(Actinobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),蓝藻菌(Cyanobacteria),异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus),酸杆菌门(Acidobacteria),硝化螺菌门(Nitrospira)以及未定菌门. (2)中国不同区域、不同生态系统大气降水中的细菌群落结构组成及多样性存在差异性,同一生态类型下的大气降水细菌群落结构组成具有一定的相似性。来自于同一生态系统不同地区的大气降水中细菌,其群落结构组成及多样性存在差异性,如:城市生态环境下北京、上海各自独特的菌落分别为硝化螺菌门(Nitrospira),酸杆菌门(Acidobacteria),草原生态系统下西藏高寒草原生态系统细菌群落结构组成及多样性明显高于海拉尔温带草原生态系统,森林生态系统下南方肇庆亚热带地区细菌群落结构组成及多样性较高,而且出现了区域性特异的黄单胞菌属(Xanthomonas)。 不同生态环境中,城市生态环境中检测到的微生物类群要多于森林生态系统以及草原生态系统,其中,城市生态环境大气降水中的细菌群落为8个门类,草原生态系统大气降水中的细菌群落为5个门类,森林生态系统大气降水中的细菌群落类群最低,仅检测到3个门类。 (3)中国大气降水中的细菌群落结构组成及多样性,在不同季节、不同年份均有所差异,细菌群落结构组成会随着季节性气候的改变而有所差异。北京、上海城市生态环境下的群落结构组成及多样性均表现出来季节性的变化,其中,北京冬季大气降水中细菌多样性最高,秋季次之,夏季最低,上海是夏季大气降水中细菌多样性最高;2013年夏季样品中的细菌群落结构组成及多样性明显要高于2011年以及2012年。 (4)中国大气降水中的真菌微生物类群主要包括子囊菌门(Ascomycota),新丽鞭毛菌门(Neocallimastigomycota),壶菌门(Chytridiomycota),其中子囊菌门是优势菌群,但大部分真菌类群是未分类微生物。