【摘 要】
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冻土在全球分布范围非常广泛,冻土生态系统是一种有重要的碳源和碳汇作用的碳库,其稳定性对全球环境和气候变化很大重要影响。冻土区中含有丰富的微生物种类,这些微生物参与
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冻土在全球分布范围非常广泛,冻土生态系统是一种有重要的碳源和碳汇作用的碳库,其稳定性对全球环境和气候变化很大重要影响。冻土区中含有丰富的微生物种类,这些微生物参与了冻土的元素循环,矿物形成和变迁并在其中发挥重要作用,由于冻土属于低温,寡营养的特殊环境,这些适应低温的微生物,具有独特的群落结构和生理特征。2008年11月,我国首次在祁连山冻土区DK-1钻孔发现了天然气水合物的实物样品。本研究对祁连山冻土区钻孔附近及周边不同环境下取得2011年的DT,DZ2以及2012年DT,DH,DS,DZ2,DZ3共七条测线,38个位点的表层沉积物土壤样品(其中2012年还进行了表层下30cm,即次表层样品采样)进行研究,对其进行水化学参数,TOC,顶空气甲烷含量,AODC,克隆文库的测定和整理。研究了祁连山冻土区表层沉积物的微生物丰度,群落结构及其对不同环境的相应关系。得到如下结论:冻土区表层土壤微生物丰度较大,数量级基本在108细胞/克沉积物(湿重)或以上,表层样品普遍大于次表层样品;Methanosarcinales(甲烷八叠球菌),占2011样品全部群落比例30%,2012年优势种群为Group I.3b,所占比例为31%古菌群落结构特殊,相关的类群目前研究较少,许多类群的功能并不明确;两年来古菌的分布情况不同,2012年产甲烷菌分布范围扩大,但是多样性也在减小,2011年的部分产甲烷菌类群在2012年的样品中都没有发现,产生这一现象的原因还需要对当地的环境和古菌群落进行长期的监测,进行更深入的研究探讨。表层产甲烷菌占所有古菌类群的19.4%,次表层占31%,含量明显高于表层,这与产甲烷菌厌氧的特性符合;除pH值与微生物丰度有显著相关性之外,TOC,甲烷含量等环境因子与多数类群没有显著的相关性,但是聚类分析显示古菌的群落结构在高寒草甸,高寒沼泽的不同生态环境背景下的具有显著的差异性,说明表层土壤环境复杂,单一的环境因子不能显著的影响群落结构特征,这是其整体生态环境特征决定的。本文研究丰富了冻土古菌群落的数据库,在一定程度上为冻土微生物与环境研究的提供了新的认识。
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