湿地松和马尾松人工林土壤甲烷代谢微生物群落的结构特征.PDF

第 32卷第8期 生 态 学 报 V01．32．No．8 2012年 4月 ACTA EC0LOGICA SINICA Apr．，2012 DOI：10．5846／stxb201103080280 王芸，郑华，陈法霖，曾静，陈圣宾，JizhongZhou，欧阳志云．湿地松和马尾松人工林土壤 甲烷代谢微生物群落的结构特征．生态学报，2012，32(8)： 2458—2465． WangY，ZhengH，CbenFL，ZengJ，ChenSB，ZhouJZ，OuyangZY．Researchofmethanemetabolicmicrobialcommunityinsoilsofslashpine plantationandMassonpineplantation．ActaEcologicaSinica，2012，32(8)：2458—2465． 湿地松和马尾松人工林土壤 甲烷代谢 微生物群落的结构特征 王 芸 ，郑 华 ，陈法霖 ，曾 静 ，陈圣宾 ，JizhongZhou，欧阳志云 ， (1．中国科学院生态环境研究中心 城市与区域生态国家重点实验室，北京 100085； 2．InstituteforEnvironmentalGenomicsandDepartmentofBotanyandMicrobiology，UniversityofOklahoma，Norman，OK73019 USA) 摘要：土壤甲烷代谢微生物影响甲烷的产生和氧化，然而关于林型对土壤中甲烷代谢微生物群落结构影响的研究较少。采用基 因芯片GeoChip3．0研究了湿地松人工林和马尾松人工林土壤甲烷代谢微生物群落结构特征。结果如下，(1)两种林型的甲烷 代谢微生物群落结构存在极显著差异(P=0．008)，林型能解释其34．9％的变异；(2)产甲烷菌 (包含甲基辅酶 M还原 亚基基 因mcrA的微生物)的优势菌群发生了变化，湿地松人工林的的优势菌为MethanocorpusculumlabreanumZ，马尾松人工林的优势 菌群除Methanocorpusculumlabreanumz外，还包括产甲烷古菌和MethanosarcinamazeiCol；(3)甲烷营养菌 (包含甲烷单加氧酶 基因pmoA基因的微生物)的优势菌为 Ⅱ型，有 3种不可培养细菌只在湿地松人工林检测到，在马尾松人工林中未检测到；(4) mcrA基因丰度或同源基因数量与土壤容重正相关，与土壤粘粒含量呈显著负相关；pmoA基因信号强度或多样性指数与土壤全 碳含量、全磷含量和速效氮含量显著正相关。总之，相 比本地种马尾松人工林，引进种湿地松人工林的土壤 甲烷代谢微生物群 落结构发生了显著变化。 关键词 ：功能基因芯片(GeoChip3．0)；mcrA基因；pmoA基因；湿地松人工林；马尾松人工林 Research ofmethanemetabolicmicrobialcommunityinsoilsofslash pine plantation andM assonpineplantation WANG Yun ，ZHENG Hua ，CHEN Falin ，ZENG Jing，CHEN Shengbin ，ZHOU Jizhong，OUYANG Zhiyun · 1StateKeyLaboratoryforUrbanandRegionalEcology，ResearchCenterforEco—environmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Bejiing 100085，China 2InstituteforEnvironrrventazGenomicsandDepartmentofBotanyandMicrobiology，UniversityofOklahoma，Norman，OK73019，USA Abstract：Methaneisthesecondmostabundantgreenhousegasintheatmosphere．Methanemetabolicmicrobialcommunity in soilaffecttheproductionand