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温室气体的排放导致全球变暖和海平面上升,引起了人们的广泛关注。土壤是温室气体的主要排放源之一,大气中约有5%-20%的CO2来自土壤,自养微生物有极强的环境适应性,在二氧化碳固定方面有很大潜力,但免耕耕作对水稻土CO2固定自养微生物数量和种类的影响仍不清楚。本实验选择南方免耕稻田为典型研究区域,以CO2固定自养微生物类群为研究对象,采用13C稳定同位素标记技术,示踪土壤中CO2同化过程,明确土壤自养微生物固定CO2通量;采用稳定性同位素核酸探针（DNA-SIP）技术,结合PCR-RFLP方法和高通量测序技术,研究了南方免耕水稻土中CO2固定自养微生物的多样性。结果表明,经过10周的连续培养,实验土壤13C-SOC含量范围为70.88～350.15mg.kg-1,其中 FG-PL 为 350.15 mg.kg-1,FG-PP 为 133.05 mg kg-1 FG-PH 为70.88mg·kg-1 TF-PL 为 328.76mg kg-1 TF-PP 为 171.62 mg kg-1 TF-PH 为 92.01 mg·kg-1。可见不同剖面土壤微生物固定CO2通量差异显著,表现为PL>PP>PH。两种土壤13C-C02固定速率为0.10 0.49μg13Cg-1d-1～其中 FG-PL 为0.49μg13Cg-1d-1,FG-PP为0.19μg13Cg-1d-1,FG-PH为0.10μg13Cg-1d-1,TF-PL为0.46μg13Cg-1d-1,TF-PP 为 0.23μg13Cg-1d-1,TF-PH 为0.13μg13Cg-1d-1。与以往的研究结果比较发现,添加较高浓度的C02能够提高免耕水稻土中二氧化碳固定自养微生物的多样性,表明在CO2升高环境条件下土壤具有一定的调节功能,有减缓CO2温室气体效应的潜力。荧光实时定量PCR定量结果显示,铁渗潜育水耕人为土 FG和普通铁渗水耕人为土TF经13CO2标记处理80d后,密度梯度离心分离的15层DNA样品中的cbbLR基因第8层最高,分别为1.36×1O5拷贝g-1干土和2.21×1O5拷贝.g-1干土。高通量测序结果表明,Proteobacteria（42.4%）为土 壤微生物的优势门,Betaproteobacteria（25.20%）和A1phaproteobacteria（10.00%）为土 壤微生物的优势纲,Burkho1deria1es（20.60%）Rhizobia1es（5.10%）、Rhodospiri11a1es（3.00%）为土 壤微生物的优势目,Burkho1deriaceae（20.1%）和 Rhodospiri11aceae（2.40%）为土壤微生物的优势科。以分离的7、8层DNA为模板,构建了包括两种土壤13CO2标记和12CO2对照的cbbLR基因文库,8个基因文库中672个克隆经酶切后分为30个OTUs类型,分布在5个目、9个科和12个已知属。土壤FG以Bradyrhizobium和Rubrivivax为主要类群,占全部克隆数的60.40%和 13.86%,土壤TF中的微生物种属分布比较均匀,Rhodopseudomonas、Rhodospirillum、Methylibium和Variovorax分别占全部克隆数的20.90%、11.94%、16.42%和10.45%。两种土壤13CO2标记的cbbLR基因文库OTU类型、多样性指数均高于12CO2对照文库,其群落结构也有明显的变化。因此,免耕水稻土存在高度多样性的二氧化碳固定自养微生物,在农田土壤碳素循环方面具有重要作用。