仙山湖国家湿地公园土壤中固碳微生物的群落与功能基因特征

摘要

[目的]分析湿地不同土地利用方式下0—20 cm土壤性质和微生物菌群结构变化，探究不同土地利用方式下土壤固碳微生物群落与功能基因变化特征，为湿地生态系统资源的保护和可持续利用提供科学参考。[方法]以浙江长兴仙山湖国家湿地公园为研究对象。运用高通量测序技术对基因进行测序分析。[结果]（1）仙山湖湿地固碳能力表现为：莎草沼泽>天然沿岸森林>竹林>苗圃>人为干预的河道沿岸森林（落羽杉树林）>人工松树林>阔叶林>人为干预的沿岸植被>人为干预的河道沿岸森林（柳树沼泽）>芦苇沼泽>芦苇和柳树沿岸植被，莎草沼泽有机碳储量最高（38.68±0.56 t/hm²）,为森林有机碳储量的171%,其土壤微生物碳利用效率（0.66±0.005）为竹林微生物碳利用效率的150%。（2）仙山湖湿地微生物固碳途径主要以卡尔文循环，还原性三羧酸循环和还原乙酰辅酶A途径为主，变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、绿弯菌门为主要固碳菌群。莎草沼泽土壤变形菌门相对丰度为56.40%,拟杆菌门相对丰度为17.40%,天然沿岸森林土壤变形菌门相对丰度为59.60%,竹林土壤酸杆菌门相对丰度为36.00%,仙山湖湿地有机碳储量与土壤固碳菌门丰度成正相关关系。[结论]仙山湖湿地生态系统中固碳微生物的优势菌群差异大，不同土地利用方式下土壤固碳微生物群落与功能基因变化影响着湿地微生物固碳能力。其中，莎草沼泽中土壤有机碳储量、全氮含量和微生物碳利用效率最高，其固碳功能基因高于其他土地利用方式。因此，莎草沼泽具有较高的碳储存能力。

关键词

湿地 / 固碳能力 / 固碳微生物 / 土地利用方式

基金资助

长兴县自然资源和规划局科学研究项目“仙山湖国家湿地公园固碳增汇能力提升关键技术研发与示范”(ZJXRCX-2022-012);; 浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划(2023R462022)