新一代高通量測序技術(shù)研究土壤微生物群落結(jié)構(gòu)對環(huán)境條件的響應(yīng).pdf

1、微生物是土壤的重要組成，在土壤營養(yǎng)元素良性循環(huán)及土壤質(zhì)量保育等方面發(fā)揮著重要作用。目前人為活動(dòng)干擾下開展的土壤微生物多樣性變化規(guī)律的研究較多，但大多數(shù)研究采用傳統(tǒng)的分子指紋圖譜技術(shù)，分辨率較低，無法準(zhǔn)確反映環(huán)境條件對數(shù)量上不占優(yōu)勢的功能微生物的影響。本文主要利用新一代454高通量測序技術(shù)，以16S rRNAgene為分子標(biāo)靶，研究了原位條件下土地利用類型轉(zhuǎn)化對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，不同海拔高度土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，以及不同土

2、地利用類型和海拔高度對土壤硝化微生物的影響規(guī)律;同時(shí)利用新一代454高通量測序技術(shù)研究了穩(wěn)定性同位素技術(shù)(SIP)培養(yǎng)28天后在13CO2和13CO2+C2H2處理中土壤硝化微生物的變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)原始天然荒漠土壤經(jīng)過土地利用類型的轉(zhuǎn)變后，即在天然荒漠土壤轉(zhuǎn)變?yōu)?00年老農(nóng)田、27年新農(nóng)田、33年樟子松林、28年楊樹林以及21年梭梭林后。研究發(fā)現(xiàn):在原始天然荒漠土壤中占微生物總量＞4.37％的土壤微生物

3、生長被抑制;相反，促進(jìn)了在原始天然荒漠土壤中微生物總量＜4.37％微生物的生長，土地利用類型的變化是造成微生物群落結(jié)構(gòu)變化的最主要的原因。
　　 (2)以山前典型戈壁荒漠土壤（海拔1900m）為對照，研究祁連山土壤隨海拔高度的升高過程中土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):在祁連山不同海拔高度的土壤中（2700m、2800m、2900m、3500m和3700m）占主導(dǎo)地位的微生物是變形菌門、放線菌門和酸桿菌門，在1900m的對

4、照土壤中占主導(dǎo)地位的微生物是變形菌門、放線菌門和厚壁菌門;與海拔相關(guān)的土壤性質(zhì)的變化是影響祁連山土壤微生物結(jié)構(gòu)變化的主要因素。
　　 同時(shí)，對土壤氨氧化細(xì)菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的研究發(fā)現(xiàn)，祁連山土壤氮循環(huán)中起主導(dǎo)的微生物也受與海拔相關(guān)的土壤理化性質(zhì)的影響。在祁連山不同海拔高度的土壤中，AOA的豐度均高于AOB，且隨著海拔高度的升高AOA在氨氧化微生物中的相對豐度逐漸降低，AOB在氨氧化微生物中的相對豐度逐漸升高。