七星河濕地微生物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子響應(yīng)研究.pdf

1、作為濕地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的組分之一，微生物在濕地土壤介質(zhì)的養(yǎng)分循環(huán)、土壤成分構(gòu)成及土壤生態(tài)恢復(fù)等方面均起非常重要的作用，微生物對外界土壤環(huán)境的改變非常敏感，具體通過微生物的群落組成變化和多樣性改變等方面來體現(xiàn)，微生物群落組成和多樣性被認(rèn)為是評價(jià)土壤質(zhì)量變化的重要因子。七星河濕地是三江平原典型性、原始性的代表濕地，近年來，由于上游農(nóng)業(yè)開發(fā)及人為因素干擾，使得七星河濕地的總面積減少，生物多樣性明顯的下降，因此，研究七星河濕地中土壤微生物群落

2、結(jié)構(gòu)及多樣性的變化，環(huán)境因子和微生物之間的響應(yīng)關(guān)系對于濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)具有深遠(yuǎn)的意義。
　　本研究在中國東北部七星河濕地保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行，選取退耕還濕土壤樣品作為代表性樣地，將自然濕地和退耕還林土壤樣品作為對照，研究濕地土壤理化性質(zhì)變化規(guī)律，應(yīng)用傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)法測定微生物數(shù)量，應(yīng)用高通量測序技術(shù)解析微生物群落結(jié)構(gòu)，明確微生物的數(shù)量與群落構(gòu)成的變化規(guī)律，理化性質(zhì)與微生物之間的相關(guān)性，為三江平原濕地恢復(fù)進(jìn)程中微生物資源合理利用提供理論支持

3、。
　　對土壤理化性質(zhì)pH、有機(jī)質(zhì)(OM)、總鹽分(TS)、總氮(TN)、總磷(TP)、含水量(SWC)分析表明，退耕還濕土壤中OM、TS、TN、TP含量顯著高于自然濕地和退耕還林，退耕還濕有助于濕地土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的提高，相關(guān)性分析表明pH、OM、TS、TN、TP、SWC之間呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，表明N、P等元素在生物化學(xué)的循環(huán)中起著促進(jìn)或抑制的作用。
　　微生物數(shù)量分析得出，七星河濕地土壤環(huán)境中含量最多的是細(xì)菌，放線菌其次，

4、而數(shù)量最少的是真菌，退耕還濕有助于提高總的微生物數(shù)量，微生物數(shù)量與理化性質(zhì)相關(guān)性分析表明，微生物數(shù)量隨TS的增加而增多，隨SWC的增加而減少。
　　高通量測序技術(shù)被應(yīng)用于微生物群落組成的分析，185601條序列分屬于12個(gè)不同的門，主要包含變形菌門(Proteobacteria)，酸桿菌門(Acidobacteria)，放線菌門(Actinobacteria)，擬桿菌門(Bacteroidetes)，綠彎菌門(Chloroflex

5、i)，厚壁菌門(Firmicutes)，疣微菌門（Verrucomicrobia），芽單胞菌門（Gemmatimonadetes），硝化螺旋菌門(Nitrospirae)，浮霉菌門(Planctomycetes)，藍(lán)藻門(Cyanobacteria)和Saccharibacteria。其中，Proteobacteria(20.75％～32.63％)，Acidobacteria(14.38％～33.95％)和Actinobacteria(

6、11.36％～19.00％)為優(yōu)勢菌門（相對豐度＞10％）。主要菌綱為酸桿菌綱(Acidobacteria)，放線菌綱(Actinobacteria)，α-變形菌綱（Alphaproteobacteria），β-變形菌綱(Betaproteobacteria)和δ-變形菌綱(Deltaproteobacteria)。多樣性分析表明，退耕還濕Ace、Chao和Shannon多樣性指數(shù)高于自然濕地和退耕還林，退耕還濕有助于提高微生物群落的多