铜尾矿区白羊草枯落物不同分解阶段微生物群落功能研究

摘要

枯落物分解在草地生态系统能量流动和物质循环中具有重要作用，是连接生物与土壤两大碳库的“纽带”。本研究以山西省中条山铜矿区优势植被白羊草为研究对象，在野外原生生境下，模拟枯落物分解过程，基于宏基因组测序技术，探究白羊草枯落物不同分解阶段（分解100天、200天、460天）微生物群落结构、功能及其关键影响因子。结果表明：（1）白羊草枯落物微生物群落包含125个门、1 069个科、2 800个属和12 364个种，优势菌种为变形菌门和放线菌门。（2）基于egg NOG和KEGG数据库注释结果，表明枯落物微生物分解过程中微生物的代谢功能最为活跃，其中，糖代谢和能量代谢表现最为突出。（3）枯落物pH、碳氮比、多酚氧化酶、纤维素酶以及枯落物重金属镉和铅是影响微生物群落功能的关键生态因子。该研究结果明确了受损生态系统枯落物分解过程中的微生物碳代谢功能特征；同时，探究了枯落物微生物发挥的重要生态功能，为揭示铜尾矿区枯落物微生物对土壤碳库的贡献提供科学依据。

关键词

铜尾矿区 / 白羊草 / 枯落物 / 宏基因组 / 功能多样性

基金资助

国家自然科学基金（32171524）; 山西省应用基础研究项目（201901D211196）; 山西省高等学校科技创新项目（2019L0005）; 山西省留学回国人员资助项目（2021-018）; 山西省研究生教育创新项目（2022Y121）