摘要
滨海湿地作为一类独特且脆弱的生态系统，在全球生物地球化学循环中发挥着至关重要的作用。近年来，随着全球蓝碳研究的盛行，滨海湿地典型植被群落的生态过程与功能等相关研究越来越受到学界的关注，但对于其根际微生物的群落生态学研究有待进一步完善。为揭示我国滨海湿地典型植被群落根际微生物组成基本特征以及评估人类干扰导致其群落结构差异等问题，本研究分别以我国南北方典型滨海湿地植被群落类型“辽河口碱蓬-芦苇群落”以及“东寨港红树林群落”为研究对象，开展外业现场取样与群落样方调查，运用高通量测序技术研究了滨海湿地植被根际微生物群落多样性、功能及其与土壤理化因子、重金属等的关系，并进一步分析了人为干扰导致的滨海湿地根际微生物群落结构差异。主要研究结论如下： （1）针对辽河口7类样地的根际土壤样品研究结果显示，土壤理化特征受覆盖率差异影响较小，而受植被类型的影响较为显著；湿地特征植被根际土壤理化性质较人造生境差异十分显著。PCoA及NMDS结果表明相较两类人工环境，湿地植被的根际细菌群落结构组成更为相似，但在不同植被类型及盖度上也具有一定差异。变形菌门（Proteobacteria）是所有土壤类型中的优势门，但相对丰度占比在碱蓬及芦苇群落中更高；吉莱氏菌属（Gillisia）和海洋伍斯菌属（Woeseia）是碱蓬和芦苇群落中最具优势的两个属，在农田、养殖池环境中丰度则极低。As和Ni是影响细菌群落的主要重金属因素，而NO3?-N则是营养素中的群落结构组成控制因子。FAXPROTAX数据库分析表示，化学异养功能占主导地位。硫和氮的循环受植被类型和覆盖度的显著影响；相较湿地特征植被，人造生境内的土壤细菌群落的自养能力、氮吸收转化功能和复杂有机污染物降解能力均表现出较差水平。 （2）东寨港红树林湿地3类根际土壤样品结果显示，在土壤理化性质上原位红树植被根际土壤相较人工修复植被及裸地的TOC积累量更丰富，总氮和硝氮含量较高。细菌群落方面，多样性分析表明原位植被物种多样性最高，且三类样本分离明显，而两类红树植被的根际细菌群落结构组成更为相似。根际细菌菌群的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria），其所包含的假单胞菌属（Pseudomonas）是湿地根际土壤中的优势属。RDA分析表明在非重金属类因子中，TN和TOC对细菌群落的聚集有较大影响；As、Pb和Cr则为群落的主要重金属类控制因子。基于PICRUSt2分析发现，在氮吸收固定转化功能的基因丰度上，修复植被gt;原位植被gt;裸地。真菌群落方面，PCoA结果表明裸地样本较修复植被及原位植被样本的根际真菌群落结构差异显著。群落组成方面，子囊菌门（Ascomycota）和癣囊腔菌属（Plectosphaerella）分别在在门和属水平上有绝对优势。根据FUNGuild数据库注释结果得到了两类主要真菌群落功能类型，为植物病原菌和土壤腐生真菌。其中体现群落生态系统生产力及稳定性的土壤腐生真菌在三类样本中的相对丰度占比排序为：原位植被gt;修复植被gt;裸地。 （3）在南北两类典型湿地中，虽然植被类型完全不同，但根际细菌群落的主要菌门都为变形菌门（Proteobacteria），变形菌门或为各类滨海湿地中特征植被的核心根际细菌菌门，是滨海湿地各类物质循环及污染物净化能力的主要贡献者。海洋伍斯菌属（Woeseia）仅在各类湿地特征植被根系样本有发现。对滨海湿地的破坏性干扰（开垦农田、养殖池）导致细菌群落较原生植被在群落结构组成及丰度明显差异，部分具有氮、硫循坏代谢及复杂有机污染物降解能力的菌种会因此减少甚至消失，进而造成湿地整体自我修复和调节能力的破坏；修复性的人为影响（人工补种红树植被）下，根际土壤的亚硝氮含量相较无植被覆盖的裸地土壤明显降低，并拥有更高的生态系统生产力及稳定性，细菌及真菌群落组成及丰度更接近湿地原有生态群落，且修复后植被根际微生物群落具有更丰富的氮吸收转化相关酶基因表达。 本研究评估了我国典型滨海湿地植被根际微生物结构组成和多样性，揭示了人类活动干扰对滨海湿地土壤微生物生态有着显著影响，研究结果对于从微生物视角为我国“南红北柳”滨海湿地的生态修复工程、滨海湿地公园建设以及“蓝碳”相关工作开展提供科学指导和建议。
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