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本文以内蒙古境内白桦根围土壤为研究对象,采样点由西向东依次为贺兰山国家自然保护区、二龙什台国家森林公园、哈达门国家森林公园、乌兰坝林场和大兴安岭生态定位站,利用Illumina Miseq高通量测序平台对细菌16S rDNA V3-V4区和真菌ITS1区分别进行了高通量测序,分析了白桦根围土壤微生物多样性及群落结构。采用Biolog-ECO法研究微生物代谢功能多样性。结合土壤理化性质pH、AP、TN、OM、AK、AN、NN和WC,探讨微生物群落结构对环境因子变化的响应。本研究在大尺度范围内对内蒙古地区白桦根围土壤微生物进行了研究,系统地揭示了白桦根围微生物的群落结构特征及微生物代谢功能等研究内容。对于深入认识地下生态系统的结构和功能以及开展微生物多样性资源的保护和利用具有重要意义。主要得到以下研究结果:(1)5个样地白桦根围土壤细菌样本高通量测序共获得26371个OTU,分属于39门147纲446目800科1406属。白桦根围土壤细菌在门水平上(相对丰度大于1%),主要分布于变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、(Latescibacteria)、Rokubacteria和硝化螺旋菌门(Nitrospirae);在属水平上(相对丰度大于1%),以RB41、Candidatus Udaeobacter、Ellin6067、Gaiella、鞘氨醇单孢菌属(Sphingomonas)、MND1、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、红游动菌属(Rhodoplanes)、硝化细菌属(Nitrospira)、Candidatus Solibacter、苍白杆菌属(Ochrobactrum)、Vibrionimonas、赫黄嗜盐囊菌属(Haliangium)、Granulicella、热酸菌属(Acidothermus)、粘液杆菌属(Mucilaginibacter)、玫瑰弯菌属(Roseiarcus)和苔藓杆菌属(Bryobacter)共18属为主。(2)5个样地白桦根围土壤真菌样本高通量测序共获得4267个OTU,隶属于14门53纲125目276科555属。优势门主要分布于子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota);非外生菌根真菌优势属(相对丰度大于1%)为链格孢属(Alternaria)、Archaeorhizomyces、曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、枝孢属(Cladosporium)、镰刀霉属(Fusarium)、赤霉菌属(Gibberella)、湿伞属(Hygrocybe)、Ilyonectria、Lophiostoma、被孢霉属(Mortierella)、小菇属(Mycena)、黑孢霉属(Nigrospora)、青霉属(Penicillium)、Serendipita、产油菌属(Solicoccozyma)和Tetracladium。此外,还包括13种外生菌根真菌,分别为锁瑚菌属(Clavulina)、拟锁瑚菌属(Clavulinopsis)、丝膜菌属(Cortinarius)、蜡伞属(Hygrophorus)、丝盖伞属(Inocybe)、Piloderma、红菇属(Russula)、蜡壳耳属(Sebacina)、棉革菌属(Tomentella)、口蘑属(Tricholoma)、鹅膏属(Amanita)、Helvellosebacina和空团菌属(Cenococcum)。(3)对白桦根围土壤细菌群落的α多样性的分析表明,二龙什台国家森林公园白桦根围土壤中细菌的丰富度和多样性最高,而在贺兰山国家自然保护区中分布最均匀,大兴安岭生态定位站细菌的丰富度和多样性最小,且物种分布不均匀。β多样性结果表明,二龙什台国家森林公园、哈达门国家森林公园和贺兰山国家自然保护区细菌群落组成比较相似,而与大兴安岭生态定位站和乌兰坝林场的细菌群落组成差异较大。(4)对白桦根围土壤真菌群落的α多样性分析表明,贺兰山国家自然保护区白桦根围土壤物种丰富度、多样性最大,分布更均匀;而大兴安岭监测站白桦根围土壤物种丰度和多样性最小,且分布不均匀。β多样性结果说明,二龙什台国家森林公园、哈达门森岭公园、贺兰山国家自然保护区和乌兰坝林场真菌群落组成更相似,与大兴安岭生态定位站的真菌群落组成差异较大。(5)对微生物物种多样性与土壤理化性质的相关性分析表明,细菌物种多样性与含水量呈显著负相关;真菌物种多样性与速效钾和硝态氮呈极显著正相关,与土壤全氮和铵态氮呈极显著负相关。对土壤理化性质与微生物群落结构的冗余分析和相关性分析表明,土壤理化性质对白桦根围土壤微生物群落组成影响显著,对细菌优势属的影响程度依次为:WC>OM>AP>AK>TN>AN>NN>pH;对非外生菌根真菌真菌优势属的影响程度依次为:NN>AK>pH>WC>AP>OM>AN>TN;对外生菌根真菌优势属的影响程度依次为:TN>AN>OM>AP>WC>pH>AK>NN。(6)通过对白桦根围土壤微生物代谢功能研究发现,大兴安岭生态定位站的微生物群落的物种丰富度、优势度和均匀度都显著低于其它4个样地,表明大兴安岭生态定位站的微生物群落代谢功能多样性最低。而其他4个样地间的丰富度和均匀度没有显著性差异,但均表现为:二龙什台国家森林公园>哈达门国家森林公园>贺兰山国家自然保护区>乌兰坝林场。5个样地的土壤微生物对碳源的利用大小各异,但基本都以糖类和羧酸类碳源为主。