艾比湖濕地真核微生物群落動態(tài)演替和優(yōu)勢菌群組成變化對環(huán)境響應的研究.pdf

1、艾比湖濕地國家級自然保護區(qū)是我國境內最典型的濕地荒漠生態(tài)系統(tǒng),位于中國北疆的溫帶干旱區(qū),它在維持該區(qū)域的生態(tài)平衡、調節(jié)北疆氣候等方面起著極其重要的作用。本研究對不同時間和空間尺度下艾比湖濕地自然保護區(qū)土壤真核微生物的多樣性及其與環(huán)境因子相關性進行了研究,旨在揭示真核微生物的生態(tài)分布特征及地域特異性,并探討真核微生物的多樣性在濕地生態(tài)系統(tǒng)中潛在的生態(tài)指示作用。
　　于2012年四月、七月和十月采集了艾比湖濕地自然保護區(qū)內精河入湖口鳥

2、島保護站湖濱區(qū)(SP1)、博樂河入湖口觀鳥臺草甸區(qū)(SP2)、精河鹽場漫灘區(qū)(SP3)三個典型樣地0~5cm、5~15cm、15~25cm、25~35cm四個土層的土樣,定量測定了土壤含水量(MC)、電導率(EC)、pH、有機質(OM)、堿解氮(AN)、速效磷(AP)、速效鉀(AK)、土壤八大離子15個理化指標和鎘(Cd)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鉛(Pb)和鋅(Zn)5個重金屬離子共20個指標,并對各理化指標與樣地、土層深度和采樣時間

3、的相關性進行了分析,旨在為艾比湖退化濕地修復方面的研究提供參考。結果表明:研究區(qū)土壤水分含量偏低,且與樣地間差異極顯著;pH較高,為堿性土壤;電導率較高,且與土層深度呈極顯著負相關;有機質含量總體偏低,堿解氮含量處于較低水平,且其含量與土層深度呈顯著負相關;速效磷含量保持在中等水平,其含量與采樣時間呈極顯著正相關;速效鉀含量整體水平較高,其含量與土層深度呈極顯著負相關。有機質含量與堿解氮含量和速效鉀含量呈極顯著正相關關系;與速效磷含量呈

4、線性負相關。土壤有機質含量影響著艾比湖濕地土壤速效養(yǎng)分的含量。艾比湖濕地土壤中重金屬鉛(Pb)的含量高于其自然背景值,即受到了重金屬鉛(Pb)的污染,在樣地SP2和樣地SP3的部分樣品中檢測到了高于其自然背景值的鎘(Cd)和銅(Cu)的分布。艾比湖濕地土壤質量呈現(xiàn)出博樂河入湖口觀鳥臺草甸區(qū)(SP2)>精河入湖口鳥島保護站湖濱區(qū)(SP1)>精河鹽場漫灘區(qū)(SP3)的規(guī)律,即博爾塔拉河區(qū)域>精河區(qū)域。
　　為了解艾比湖濕地土壤真核微生

5、物多樣性和群落組成的時空變異情況,本研究采用PCR-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)的方法對土壤真核微生物18SrDNA序列進行了DGGE電泳條帶的多樣性分析,對DGGE膠顯示的共有條帶和特有條帶切膠測序并對序列進行了系統(tǒng)發(fā)育的分析,旨在揭示艾比湖濕地土壤真核微生物的群落動態(tài)演替和優(yōu)勢菌群的組成變化狀況。研究結果表明:艾比湖濕地三個樣地的DGGE圖譜多樣性指數(shù)表現(xiàn)出樣地SP1>樣地SP3>樣地SP2的規(guī)律,即精河流域土壤真核微生物的

6、多樣性高于博爾塔拉河流域。系統(tǒng)發(fā)育歸類為4個類群,第一優(yōu)勢類群為藻類(Viridiplantae,占序列總數(shù)的39.47％),第二優(yōu)勢類群為后生動物(Metazoa,占序列總數(shù)的36.84%),樣地SP1和SP3的特異性類群為真菌(Fungi),而樣地SP2的特異性類群為囊泡蟲類(Alveolata),樣地SP1和樣地SP3的真核微生物的類群組成較為相似,即艾比湖濕地土壤真核微生物的群落組成在精河流域和博爾塔拉河流域間存在差異。

7、　　為了研究土壤真核微生物多樣性和群落結構組成與環(huán)境因子之間的相關性,本研究用 SPSS軟件對真核微生物的多樣性指數(shù)和群落結構組成變化與各環(huán)境因子間的相關性進行了分析,結果表明:艾比湖濕地土壤真核微生物的多樣性主要受到土壤肥力水平的影響,土壤越肥沃,真核微生物多樣性水平越低,而土壤越貧瘠,多樣性水平越高,即艾比湖濕地土壤養(yǎng)分含量整體較低,肥力水平不高。艾比湖濕地真核微生物的群落結構組成主要受到土壤的含水量、酸堿度、鹽度、養(yǎng)分含量和重金屬