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植物与微生物的相互作用(interaction between plant and microbe)是植物生态学研究的热点问题。已有研究表明,根际土壤及不同部位内生菌的多样性及生理生态功能对于植物的生长发育至关重要。放牧(grazing)是草地管理及利用的主要方式,可通过采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿等行为,影响地上植物群落构建及生物地球化学循环过程,进而调控草地生态系统结构、功能及稳定性。羊草(Leymus chinensis)是我国北方草地的重要建群种和优势种,其适口性好、产量高和饲用价值高,具有重要的经济效益和生态意义。作为一个复杂的微生态体系,羊草体内蕴含着大量的内生细菌和真菌。然而,目前对于羊草不同生长时期及不同组织中内生菌的群落结构与多样性及其对放牧的响应,尚缺乏理解。本研究以羊草根际土壤和不同组织(根、茎、叶)内生细菌及真菌群落特征为研究对象,利用高通量测序方法,比较羊草不同部位和不同生长时期内生细菌及真菌种类、数量、丰度的变化规律,明确羊草内生菌群落组成及多样性的空间和时间生态位差异特征;分析放牧相关环境因子与羊草内生菌群落结构及多样性的关联性;明晰放牧影响羊草内生菌空间及时间生态位差异的作用途径;最终揭示放牧对羊草内生菌群落组成及多样性的影响及作用机理。获得主要研究结论如下:(1)羊草内生菌群落组成及多样性具有空间生态位差异。植物不同组织的内生细菌与真菌丰富度和多样性均按照根>茎>叶的顺序依次降低;蓝细菌门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)在植物各组织内广泛存在,但丰度不同;各组织中真菌群落组成存在差异,其中格孢腔菌目(Pleosporales)为各组织中的优势真菌。(2)羊草内生菌群落组成具有时间生态位差异。幼苗期和成熟期羊草内生细菌和真菌在纲水平下的群落组成不同,但α变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)是两者共有的优势细菌纲,而粪壳菌纲(Sordariomycetes)和座囊菌纲(Dothideomycetes)是两者共有的优势真菌纲;幼苗期和成熟期羊草内生细菌和真菌群落β多样性具有显著差异,且幼苗期羊草的内生细菌和真菌群落网络结构比成熟期更为复杂。(3)放牧改变了植物内生菌群落结构及多样性的空间及时间生态位差异。放牧增加了幼苗期植物不同组织中的细菌和真菌的相对丰度,包括根际土壤中的蓝细菌门和格孢腔菌目、unclassified_p_Basidiomycota和煤炱目(Capnodiales),以及根中的线黑粉菌目(Filobasidiales)和银耳目(Tremellales);放牧增加了成熟期植物不同组织中的细菌和真菌的相对丰度,包括根中的厚壁菌门(Firmicutes),叶中的绿弯菌门、芽孢杆菌门(Gemmatimonadota)、Nitrospirota、unclassified_c_Sordariomycetes和盘菌目(Pezizales),以及茎中的煤炱目(Capnodiales)、粪壳菌目(Sordariales);放牧草地幼苗期植物茎中真菌和细菌的多样性以及根系中细菌的多样性低于无牧草地(Shannon指数),成熟期植物根际土壤的细菌和叶片中的真菌多样性低于无牧草地,而叶片中的细菌多样性高于无牧草地(Shannon指数);放牧草地的幼苗期和成熟期植物存在共有菌,但其优势类群不同,幼苗期植物优势细菌蓝细菌门,真菌为格孢腔菌目,而成熟期植物优势细菌为放线菌门,真菌为肉座菌目和格孢腔菌目。(4)放牧可以通过影响土壤理化性质及植物特性,调节植物内生菌群落组成和多样性的时空生态位变化。放牧显著降低了土壤全碳、全氮和全磷含量,但显著增加了土壤硝态氮、铵态氮以及钠离子含量,且放牧草地土壤p H、电导率较高;放牧草地的幼苗期羊草根、茎、叶中的C、N含量显著高于无牧,且放牧草地的成熟期羊草根、茎、叶中的N、P含量也同样高于无牧。冗余分析(RDA)和Mantel检验结果表明,幼苗期羊草内生细菌群落与植物养分(C和N)、阳离子(Na+、K+)、阴离子(Cl-和SO42-)含量显著相关,而内生真菌群落与植物养分和阴离子含量相关性较强。然而,成熟期羊草内生细菌群落与植物阳离子(Na+、K+、Ca2+)、阴离子含量显著相关,内生真菌群落与植物养分(N和P)和阴离子含量相关性较强。综上所述,本研究发现,放牧通过影响土壤有效氮(硝态氮和铵态氮)和植物组织间养分和离子的分配策略,调控羊草内生细菌和真菌群落组成及多样性的时间及空间生态位差异特征。本研究所得结果对于理解羊草内生菌种质资源及其与羊草间的协同进化关系具有重要的理论意义,有助于系统揭示人类活动对草地生态系统植物—微生物互作关系及其群落稳定性的调控作用,对于阐明羊草的生长适应性机理及制定合理的放牧管理方式具有重要意义。