【摘 要】
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生物土壤结皮能有效防风固沙,对沙漠地区生态恢复意义重大,但目前缺乏对生物结皮层与同厚度裸沙表层之间以及它们各自下方土壤之间的比较与分析.采用荧光定量PCR和高通量测序技术,对毛乌素沙地苔藓结皮层与裸沙表层,结皮下方土壤与裸沙下层土壤细菌16S rRNA基因丰度和群落结构进行分析.结合土壤理化因子数据,分析苔藓结皮对沙地细菌群落多样性的影响.对苔藓结皮层和结皮下方土壤,以及裸沙地的相应表层和下层土壤,进行样品采集,通过综合分析更细致研究生物结皮对土壤细菌群落及其生存环境的影响.结果表明:相比于裸沙表层,苔藓
【机 构】
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内蒙古大学生态与环境学院,内蒙古环境污染控制与废物资源化重点实验室,呼和浩特 010021
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生物土壤结皮能有效防风固沙,对沙漠地区生态恢复意义重大,但目前缺乏对生物结皮层与同厚度裸沙表层之间以及它们各自下方土壤之间的比较与分析.采用荧光定量PCR和高通量测序技术,对毛乌素沙地苔藓结皮层与裸沙表层,结皮下方土壤与裸沙下层土壤细菌16S rRNA基因丰度和群落结构进行分析.结合土壤理化因子数据,分析苔藓结皮对沙地细菌群落多样性的影响.对苔藓结皮层和结皮下方土壤,以及裸沙地的相应表层和下层土壤,进行样品采集,通过综合分析更细致研究生物结皮对土壤细菌群落及其生存环境的影响.结果表明:相比于裸沙表层,苔藓结皮显著提高了土壤速效养分、全氮和有机质的水平,结皮下方土壤中速效养分、全磷和有机质含量均高于裸沙下层.结皮层及其下方土壤中粗粉砂和粉粒的含量显著高于裸沙表层和下层,表明苔藓结皮显著改善了沙地土壤的理化性质.有效磷、速效钾、有效氮、黏粒、粉粒、粗砂是影响沙地土壤细菌群落组成的重要环境因子.苔藓结皮层中16S rRNA基因拷贝数最高,结皮层及其下方土壤中的细菌丰度显著高于裸沙表层和下层.多样性分析显示,结皮下方土壤中细菌多样性最高.在苔藓结皮层中,发现分类学地位尚未明确的难培养属unclassifiled_f__Micromonosporaceae和norank_c__Cyanobacteria,以及Pseudonocardia(假诺卡氏菌属)的相对丰度均显著高于裸沙表层;在结皮下方土壤中,发现分类学地位尚未明确的难培养属norank_c__Acidobacteria和Rubrobacter(红色杆菌属)的相对丰度均显著高于裸沙下层,这些差异显著的物种对稳定沙地土壤结构具有重要作用.因此,苔藓结皮的形成对沙地原有表层及下层土壤的细菌群落产生显著影响,利于生物固沙.研究结果为风沙治理和荒漠生态恢复提供了重要的微生物学理论依据.
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