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乌梁素海成为世界上沼泽化速度最快的湖泊之一,正向芦苇沼泽→碱蓬盐化草甸→白刺荒漠方向演化。本文探究了乌梁素海富营养化湖泊湿地演化过程中,水陆过渡带沉积物以及土壤中氨氧化细菌群落的组成、丰度、亲缘关系以及多样性变化,结合湿地理化囚子探讨基质条件对氨氧化细菌群落结构的影响;以及细菌群落的组成、丰度以及多样性变化,结合土壤理化因子探讨其对细菌群落结构的影响。本文采用湿地总DNA提取法提取沉积物和土壤总DNA,对氨氧化细菌群落的amoA基因构建克隆文库,并进行测序,分析湿地沉积物与土壤过渡带4个样点中氨氧化细菌群落结构的组成、丰度、亲缘关系以及多样性指标;分析基质条件变化对氨氧化细菌群落结构的影响;以及对细菌群落的16S rDNA基因进行高通量测序,分析各样品中细菌群落结构的组成、丰度以及多样性指标;土壤理化性质采用标准方法测定,分析其对细菌群落结构的影响。主要得到以下几方面的结论:第一、建立了具有自主知识产权的新的快速高效沉积物微生物总DNA提取方法。本文首次采用重铬酸钾溶液处理沉积物样品,结合机械裂解与化学试剂裂解相结合的手段,直接裂解微生物细胞将其溶解于DNA提取缓冲液进而获得高质量的微生物总DNA。第二、富营养化湖泊湿地水陆过渡带氨氧化细菌从与Nitrosomonas-like序列相似为主要优势类群向与Nitrosospira-like序列相似为主要优势类群转变,群落结构空间异质性成因主要由总氮和水溶盐总量这两个基质因子所主导。第三、沼泽化湿地及其过渡带土壤中细菌群落形成空间异质性的重要环境因子为总磷、水溶盐总量和铵态氮。第四、氮是富营养化湖泊形成的重要因子,本文提出关于富营养化湖泊沉积物过量氮元素去除的微生物学机制可能为:氨氧化细菌将铵态氮氧化为羟氨,进一步转化为亚硝态氮或硝态氮,这个过程耦合了硫化物的氧化过程,最终以氮气的形式将沉积物中的化合态氮化物转变为气态的氮气排放到大气中去以缓解含有大量氮元素的农田退水排入乌梁素海对其生态系统功能造成的影响。