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研究滨海湿地甲烷氧化过程、明确甲烷氧化的微生物机制对科学评价滨海湿地对气候变化的影响有重要意义。本文选取了江苏省盐城市滨海湿地典型的互花米草(Spartina alterniflora)、盐蒿(Suaeda salsa)、芦苇(Phragmites australis)和光滩4种植被类型湿地土壤,分析了不同湿地对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、硫酸盐浓度(SO42-)和盐度的变化特征,利用添加二氟甲烷(CH2F2)抑制剂法测定了滨海湿地土壤甲烷好氧/厌氧氧化速率,研究了滨海湿地甲烷好氧/厌氧氧化速率和互花米草入侵的影响效应,解析甲烷氧化的主要控制因素;利用克隆文库技术和454焦磷酸测序技术,分析了甲烷好氧氧化菌pmo A功能基因和甲烷厌氧氧化古菌16S r RNA基因的群落结构,研究了互花米草入侵对滨海湿地甲烷氧化菌群落结构影响及其与土壤甲烷好氧/厌氧氧化速率的关系。好氧氧化培养实验结果表明:互花米草、盐蒿、芦苇和光滩湿地甲烷好氧氧化速率分别为:0.11~1.77μg CH4 g-1 h-1、0.33~1.37μg CH4 g-1 h-1、0.06~2.30μg CH4 g-1 h-1和-0.24~2.21μg CH4 g-1 h-1。互花米草的甲烷平均净氧化速率为1.01±0.34μg CH4 g-1 h-1,显著高于其余3种植被(P<0.05),分别是盐蒿湿地、芦苇湿地和光滩的1.98、1.10和4.59倍;土壤SOC、TN、SO42-浓度和盐度对CH4好氧氧化速率具有很大的影响,双因子相关分析表明滨海湿地各植被土壤与土壤性质呈显著的线性关系(P<0.05),而互花米草植被CH4好氧氧化速率更易受到土壤性质的影响。甲烷好氧氧化菌pmo A功能基因克隆文库构建系统发育树进化分析表明:滨海湿地甲烷好氧氧化的优势菌群为Type I型菌,所含的部分Type II型菌均归属于Methylocystis;其中互花米草湿地100%属于Type I型菌,75.0%属于Type Ia型,盐蒿湿地76.9%的甲烷氧化菌分别属于Type I型菌的Methylosarcina、Methylobacter、Methylococcaceae和Methylohalobius,芦苇湿地有85.7%的甲烷氧化菌属于Type I型菌的Methylomicrobium、Methylobacter和Methylococcaceae;光滩表现出较高的多样性,共有6个属,其中,Type I型菌占总好氧甲烷氧化菌的65.8%,Methylococcus所占比例较高为28.9%,Methylocystis在光滩中的相对丰度高于其余3种湿地,说明Type II型菌在低浓度CH4环境中具有较高优势;pmo A基因的主坐标分析(PCo A)表明互花米草湿地甲烷氧化菌群落结构与其余3中湿地存在明显差异,表明了互花米草入侵改变了滨海湿地甲烷氧化菌群落结构。土壤性质与甲烷好氧氧化菌的冗余分析(RDA)表明,SOC、TN、盐度和硫酸盐浓度是影响Type Ia型甲烷氧化菌丰度的主要因素,而p H则对Type Ib型菌和Type II型菌具有较明显的影响。厌氧培养45天结果表明:互花米草、盐蒿、芦苇和光滩湿地甲烷好氧氧化速率分别为:0.04~41.66μg CH4 g-1 d-1、-0.06~19.57μg CH4 g-1 d-1、-1.24~38.39μg CH4 g-1 d-1和-1.85~27.57μg CH4 g-1 d-1;滨海湿地土壤厌氧氧化能力为:互花米草湿地>光滩>芦苇湿地>盐蒿湿地,互花米草湿地土壤在整个培养期内的平均净氧化速率为6.74±1.76μg CH4 g-1 d-1,显著高于其余三种植被(P<0.05),分别是盐蒿湿地的6.9倍,芦苇湿地的1.51倍和光滩的1.35倍。双因子相关性分析表明SOC和SO42-浓度是影响滨海湿地CH4厌氧氧化速率的主要因素(P<0.05),互花米草通过庞大的根系优势累积土壤有机碳和硫酸盐使得厌氧CH4氧化速率显著高于其余植被。古菌16S r RNA基因的454高通量测序结果表明,光滩和互花米草湿地主要进行的甲烷厌氧氧化途径为硫酸盐还原耦合甲烷氧化途径,主要参与甲烷厌氧氧化的古菌为ANME-2a-2b、ANME-2d、Methanosarcinales,Methanobacterium,Methanococcoides,Methanosarcina,参与甲烷氧化过程的硫酸盐还原菌类群为Desulfobacterales、Desulfuromonadales和Desulfobulbaceae。芦苇湿地和盐蒿湿地可能通过其他途径氧化甲烷,高通量测序并未发现NC10门的甲烷氧化菌。对滨海湿地16S r RNA基因和土壤性质的冗余分析发现影响滨海湿地甲烷厌氧氧化微生物的主要因素是p H、土壤盐度和硫酸盐浓度,其中硫酸盐浓度和盐度对ANME-2a-2b和Methanobacterium影响最大。综合全文分析发现,互花米草入侵通过改变土壤性状来影响甲烷氧化菌的群落结构和多样性,从而影响甲烷氧化菌的丰度和氧化能力,导致了不同植被甲烷氧化速率和群落结构的差异。