摘要
河南黄河湿地由上游泥沙输入沉积形成，地质结构复杂，然而目前有关黄河湿地的研究主要集中在土壤表层生态系统。随着地层深度的变化，土壤微生物及环境如何变化还有待于深入探索。在此背景下，本研究采集了河南黄河湿地0—100m深层土层土壤，采用高通量测序技术检测土壤细菌组成及多样性，研究了0—100m土层深度梯度下黄河湿地细菌群落的分布格局和生态学过程，具体研究结果如下： （1）为了探究黄河湿地深层土层细菌群落物种沿深度梯度的变化规律，对黄河湿地深层土壤细菌的群落组成、空间分布和谱系结构进行了研究，结果表明：1）黄河湿地深层土层细菌物种丰富，共检出9441个OTU，隶属于658科、1364属、2885种。2）深层土层细菌群落丰富度和物种多样性随深度的增加呈现先降低后升高再降低的变化规律。3）不同深度土层细菌群落间多样性差异显著。4）细菌群落的谱系结构趋向于谱系聚集，但随着深度的增加，这种聚集关系逐渐减弱。 （2）为了探究黄河湿地深层土层理化因子与土壤细菌的关系，对黄河湿地深层土壤理化因子与细菌的群落的相关性进行了研究。结果如下：1）土壤含水率和有机质与深度分别呈现显著正相关和显著负相关，pH与有机质也存在显著的负相关。2）深度与丰富度和谱系多样性呈显著的负相关，含水率与谱系多样性呈显著正相关，全氮与丰富度呈显著正相关。3）土壤深度差与β多样性呈显著正相关。 （3）为了探究黄河湿地深层土层细菌不同类群在深层梯度的变化规律及其影响因素，对两个类群的物种组成、空间分布、谱系结构及环境因子相关性进行了研究。结果如下：1）核心类群和卫星类群的空间分布和谱系结构上的差异显著。2）核心类群的相对丰度随着深度的增加而增加，而卫星类群的相对丰度则随着深度的增加而降低。3）深度是影响两个类群的组成和丰富度最显著的环境因子。 （4）为了探究黄河湿地深层土层细菌群落的共现网络稳定性以及不同类群在网络中的贡献占比，对黄河湿地深层土层细菌群落进行了共现网络分析。结果如下：1）细菌群落在70m处的网络稳定性最高，10m和30m处的网络稳定性最低。2）核心类群在维持深层土壤细菌群落网络稳定性中扮演重要的角色。 （5）为了探究黄河湿地深层土层细菌群落的群落构建机制，对黄河湿地深层土层细菌群落构建的主导过程进行分析。结果如下：1）随着深度的增加，土壤细菌群落的主导过程经历了随机性过程到确定性过程的转变。2）核心群落主要受到确定性过程（69.43%）的影响，而卫星类群则是随机性过程（72.19%）占主导地位。3）土壤理化因子如速效钾、速效磷和全氮是核心类群群落构建的关键因素，而卫星类群的群落构建受到含水率等因素的显著影响。 （6）为了探究黄河湿地深层土层细菌群落多样性随深度变化的阈值效应及影响因素，对黄河湿地深层土层细菌进行了临界指示种分析以及阈值回归分析。结果如下：1）黄河湿地土层深度20—30m之间是深层土壤细菌群落谱系结构变化的环境阈值，引起细菌群落结构的变化。2）含水率和全氮在影响土壤细菌的谱系结构中扮演关键角色。 综上所述，（1）黄河湿地深层土壤细菌丰富度沿深度的变化格局是先降低后升高再降低的波动式下降格局；（2）含水率和全氮是影响黄河湿地深层土壤细菌分布的重要土壤理化因子；（3）深度是影响黄河湿地深层土壤细菌核心类群和卫星类群的最重要的影响因子；（4）网络稳定性与深度之间呈现先升高后降低的变化趋势，核心类群是维持黄河湿地深层细菌群落的网络稳定性的重要类群；（5）随着深度的增加，黄河湿地土壤细菌群落的主导过程经历了随机性过程到确定性过程的转变，核心群落主要受到确定性过程影响，卫星类群则是随机性过程占主导地位；（6）黄河湿地土层深度20—30m之间是黄河湿地深层土壤细菌群落谱系结构变化的环境阈值。
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