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查干淖尔湖泊湖滨带湿地土壤微生物时空分布格局及其形成机制

曹伟

查干淖尔湖泊湖滨带湿地土壤微生物时空分布格局及其形成机制

曹伟1
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  • 1. 内蒙古大学
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摘要

内蒙古查干淖尔湖泊及其流域对于构建我国北方生态屏障有着重要意义,同时还有着丰富的旅游资源,也是重要的渔业生产基地。近些年,随着人类活动及全球气候变化加剧,查干淖尔湖泊面积萎缩,部分湖面变为陆地,湖滨带土壤性质按退水时间序列在空间上形成不同的水盐梯度。微生物是湿地生态系统中的重要组成部分,对物质循环与能量流动有着特别意义,对维持湿地生态系统结构与功能具有重要作用。然而,对不同水盐梯度下湿地生态系统土壤微生物群落变化及组间相互作用的认知相对欠缺。本文以查干淖尔湖滨带湿地为研究对象,通过野外调查和室内实验,分析不同采样时期和不同水盐梯度下土壤微生物的时空分布特征,探讨土壤微生物与植物群落和土壤养分之间的关系,厘定土壤微生物在土壤中的作用机制。为土壤微生物在查干淖尔湖滨带湿地植被恢复的变化和响应机理提供理论依据,丰富盐碱湿地土壤微生物的研究内容。主要研究结果如下: (1)查干淖尔湖滨带湿地植物群落随水盐梯度降低方向,其Shannon和Simpson指数均呈现出增大的趋势,即随水盐梯度降低方向植物物种数量由少到多,群落结构逐渐复杂。 (2)查干淖尔湖泊湖滨带湿地土壤微生物群落Shannon、Simpson、Ace和Chao1指数随水盐梯度降低的方向逐渐增大,与植物多样性表现出相似的趋势。土壤微生物群落组成在不同的水盐梯度土壤中存在显著差异(p<0.05)。土壤细菌群落:变形菌门(Proteobacteria)为高、中水盐样地的优势菌门。低水盐样地中放线菌门(Actinobacteria)为优势菌门,中水盐样地在返青季的放线菌门相对丰度比生长季更高。拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)在高水盐样地土壤中相对丰度较高。土壤真菌群落:子囊菌门(Ascomycota)为研究区中的土壤中的绝对优势菌门,未分类真菌在高水盐样地中丰度较高,罗兹菌门(Rozellomycota)在中水盐样地有更高的相对丰度。 (3)同时期不同水盐梯度下土壤微生物Shannon、Simpson、Ace和Chao指数均存在一定差异(p<0.05)。不同时间同水盐梯度土壤中,细菌和真菌的种类组成不同。β多样性结果显示,同时期的细菌和真菌群落分别聚类,表明不同水盐梯度下土壤细菌与真菌群落结构有显著差异。 (4)高水盐样地细菌共生网络相比中、低水盐样地细菌共生网络的表现出的更好的稳定性(p<0.05)。低、中水盐样地真菌共生网络分别在返青季与生长季有着更好的稳定性(p<0.05)。返青季细菌共生网络在中水盐样地的复杂度显著高于高、低水盐样地(p<0.05)。处于同时期内的真菌共生网络复杂度随着水盐梯度降低的方向逐渐增大。 (5)土壤盐度是细菌群落丰富度的关键驱动因子,植物能够通过影响其他土壤养分间接影响细菌群落丰富度。返青季真菌群落丰富度受到土壤含水率的主导作用,生长季真菌群落主要受到土壤盐度的影响。同时期的高、中水盐样地细菌、真菌群落丰富度主要被土壤含水率限制,低水盐样地土壤盐度是影响土壤细菌、真菌群落丰富度的主要环境因子。

关键词

湖滨带湿地/土壤微生物/时空分布/水盐梯度/植物群落

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授予学位

硕士

学科专业

资源与环境

导师

王立新

学位年度

2023

学位授予单位

内蒙古大学

语种

中文

中图分类号

X1
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