基于高通量測(cè)序技術(shù)下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、土壤微生物是土壤中乃至生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在土壤的形成與發(fā)育、有機(jī)質(zhì)分解、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量傳遞、地球生物化學(xué)循環(huán)與生物修復(fù)等方面均起著重要的作用。土壤微生物對(duì)環(huán)境的作用即微生物的功能多樣性主要是通過(guò)多種多樣的代謝方式和生理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此微生物多樣性可以被認(rèn)為是評(píng)價(jià)自然或人為干擾引起的土壤變化的重要指示因子。由于微生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)作用這么明顯,所以研究黃河三角洲的鹽堿地土壤的土壤微生物有非常深遠(yuǎn)的意義。近年來(lái),黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)的

2、脆弱性得到了許多研究者的關(guān)注。土壤微生物能夠改善濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,其分布的地域規(guī)律性以及鹽生植被演替對(duì)其的響應(yīng)規(guī)律是近年來(lái)研究的熱點(diǎn),黃河三角洲濕地也就成為研究土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的重要場(chǎng)所。
　　本研究在黃河三角洲黃河口自然保護(hù)區(qū)內(nèi),選取一條能夠代表植被原生演替過(guò)程的典型濕地植物群落帶進(jìn)行研究。由與海岸線(xiàn)距離遠(yuǎn)近,順序?yàn)楣獍宓亍釅A蓬群落→檉柳群落→獐茅群落→羅布麻群落→白茅群落→棉花群落。通過(guò)測(cè)定土壤中水分含量、電導(dǎo)率、活性

3、有機(jī)質(zhì)、水溶性磷、腐殖質(zhì)、堿解氮及過(guò)氧化氫酶、脲酶,研究植被原生演替過(guò)程中0-20cm深度下土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律。
　　利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)黃河三角洲濕地不同植被下土壤中微生生物進(jìn)行測(cè)序,得到了土壤微生物從在門(mén)、綱、目、科、屬上各細(xì)菌的群落組成。所有30874條序列分屬于細(xì)菌的17個(gè)門(mén),其中主要的門(mén)主要包括Proteobacteria(變形菌門(mén))、Bacteroidetes(擬桿菌門(mén))、Actinobacteria(放線(xiàn)菌門(mén))、

4、Planctomyctes(浮霉菌門(mén))、Firmicutes(厚壁菌門(mén))、Acidobacteria(酸桿菌門(mén))、 Chloroflexi(綠彎菌門(mén))、Verrucomicrobia(疣微菌門(mén)),所占比例分別為44.67％、7.05%、9.2%、2.16%、2.15%、6.36%、1.70%、1.07%,其中屬于Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Acidobacteria門(mén)的序列總和

5、占全部序列的67.28%,這些微生物為優(yōu)勢(shì)菌種,其中變形菌門(mén)為主要優(yōu)勢(shì)類(lèi)群。這表明盡管取樣地點(diǎn)不同,但是處于相同生境中微生物類(lèi)群的相似性。然而,不同植被類(lèi)型階段的主要土壤微生物群落結(jié)構(gòu)也存在明顯不同。
　　通過(guò)研究不同演替下植被對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,可知Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria的相對(duì)豐富度有顯著性差異,其中 Proteobacteria是優(yōu)勢(shì)類(lèi)群。在重鹽脅迫下,C

6、hloroflexi、Bacteroidetes和Acidobacteria的相對(duì)豐富度有顯著性差異。在輕鹽脅迫下, Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidete和Acidobacteria的相對(duì)豐富度有顯著性差異。在耕作下,Proteobacteria和Bacteroidetes的相對(duì)豐富度較演替植被白茅有下降趨勢(shì),說(shuō)明除含鹽量外,還有其他因素會(huì)對(duì)土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。運(yùn)用計(jì)算公式計(jì)算出土壤微