【摘 要】
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细菌作为生物结皮(以下简称结皮)层中数量最多的微生物类群,在结皮的形成演替、碳氮循环和有机质分解中发挥关键作用,其群落结构和多样性变化可以敏感地反映沙区的生态功能和环境
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细菌作为生物结皮(以下简称结皮)层中数量最多的微生物类群,在结皮的形成演替、碳氮循环和有机质分解中发挥关键作用,其群落结构和多样性变化可以敏感地反映沙区的生态功能和环境变化。作为干旱沙区最常见的干扰之一的沙埋可以通过改变结皮所处的微生境条件,影响结皮的结构和功能。那么,在这个过程中,沙埋是否会引起结皮层细菌群落结构和多样性的改变,进而影响结皮的结构和功能呢?目前还缺乏相关报道。 本文利用高通量测序技术,通过对0(对照)、0.5(浅层)和10mm(深层)沙埋处理后的腾格里沙漠东南缘沙坡头人工固沙植被区蓝藻结皮、真藓结皮和藻-地衣混生结皮层细菌群落物种组成与丰度的测定,研究了沙埋对结皮层细菌群落结构和多样性的影响。结果表明: (1)沙坡头地区结皮层细菌以放线菌、变形菌、蓝藻、浮霉菌、拟杆菌和酸杆菌等为主,不同类型结皮的优势菌群不同:蓝藻结皮层的优势菌群为蓝藻,真藓结皮和混生结皮层优势菌群均为变形菌。 (2)沙埋导致该地区结皮层细菌群落结构组成发生明显改变,细菌群落对沙埋的响应因结皮类型而异。无沙埋时,蓝藻结皮层细菌群落的优势菌群为蓝藻,沙埋后蓝藻丰度降低,变形菌和放线菌丰度随之增加,成为优势类群;真藓结皮和混生结皮层丰度最高的菌群均为变形菌,沙埋后放线菌成为群落优势类群。此外,研究发现浅沙埋增加了固氮蓝藻—席藻属和念珠藻属等关键功能菌丰度,但深沙埋降低了二者的丰度。 (3)沙埋增加了蓝藻结皮和真藓结皮层细菌群落的丰富度和多样性,但两者的增加程度随沙埋厚度不同存在差异:蓝藻结皮层细菌群落的丰富度和多样性随沙埋厚度增加而增加;真藓结皮层细菌群落的丰富度和多样性是浅沙埋时候最高。沙埋降低了混生结皮层细菌群落的丰富度和多样性,且随沙埋厚度增加降低愈显著。 上述沙埋对干旱沙区生物结皮层细菌群落结构与多样性的改变,与结皮遭受沙埋后功能改变存在一定联系。因而本研究为深入理解沙埋对结皮结构和生态功能影响的生物学机制提供了理论依据,并为全面评估沙埋对干旱沙区生态系统结构和功能的影响提供了一定的参考。
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