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豚草和三裂叶豚草原产地与入侵地根际土壤微生物群落结构与功能比较研究

豚草和三裂叶豚草原产地与入侵地根际土壤微生物群落结构与功能比...

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作者：蒙彦良河北大学

学位级别：硕士

豚草（Ambrosia artemisiifolia L.）与三裂叶豚草（Ambrosia trifida L.）分别是我国生态环境部公布的第一批（2003）、第二批（2010）外来入侵物种,给我国的生物多样性、生态环境、农牧业生产与经济等多方面都带来了极大的负面影响。... 详细信息

豚草（Ambrosia artemisiifolia L.）与三裂叶豚草（Ambrosia trifida L.）分别是我国生态环境部公布的第一批（2003）、第二批（2010）外来入侵物种,给我国的生物多样性、生态环境、农牧业生产与经济等多方面都带来了极大的负面影响。本研究分别从原产地美国宾夕法尼亚州印第安纳大学周边地区和入侵地中国河北省廊坊市周边地区采集豚草及三裂叶豚草的根际土壤,利用宏基因组测序技术比较研究了两样地豚草和三裂叶豚草根际土壤微生物群落结构和功能,获知每种植物在不同样地土壤微生物群落结构和功能的差异,探究豚草和三裂叶豚草在两样地间根际土壤微生物的差异与其入侵之间的关系,这对从土壤微生物的角度揭示其入侵机制具有重要的意义。研究主要结果如下:（1）豚草根际土壤微生物物种与功能的种类组成在廊坊样地与宾夕法尼亚州样地间有较高的相似性,但是其相对丰度差异显著。同时,廊坊样地豚草根际土壤微生物物种相关性网络和物种与功能相关性网络都表现以协同作用为主导,且有大量的有益微生物在其根际土壤中显著聚集;而宾夕法尼亚州样地根际土壤微生物物种相关性网络以竞争作用为主导,物种与功能相关性网络也表现出更强的竞争作用。与宾夕法尼亚州样地相比,廊坊样地豚草根际土壤微生物物种间和物种与功能间的竞争释放作用可能与豚草的入侵密切相关。（2）三裂叶豚草根际土壤微生物物种与功能的种类组成在廊坊样地与宾夕法尼亚州样地间有较高的相似性,但是其相对丰度差异显著。同时,宾夕法尼亚州样地三裂叶豚草根际土壤微生物物种相关性网络和物种与功能相关网络都表现以协同作用为主导;而廊坊样地根际土壤微生物物种相关性网络以竞争作用为主导,物种与功能相关网络也表现出更强的竞争作用。（3）通过廊坊样地与宾夕法尼亚州样地豚草和三裂叶豚草结构和功能的比较研究表明不同的入侵植物种类对根际土壤微生物的影响不同,廊坊样地豚草和三裂叶豚草根际土壤微生物结构和功能相关性网络的差异进一步说明不同入侵植物在其入侵过程中其土壤微生物可能通过不同的作用机制创造有利于自身的环境因素,有利于其生长。

关键词：宏基因组豚草三裂叶豚草根际土壤微生物微生物群落结构及功能

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