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植被恢复工程对黄土丘陵区土壤性质的改良和生态环境的恢复具有重要意义,由土壤微生物调控的氮素矿化作用则是限制植物生长的重要因素,而此过程中起作用的土壤微生物种类、特性和多样性尚不清楚。因此,本研究选择宁夏南部山区不同植被恢复方式的典型土壤,采用传统分离培养、MPN、DGGE和高通量测序技术研究了土壤原位矿化过程中的三大微生物类群、氮素生理群和总DNA的动态变化特征,部分氨化细菌的功能特性,以及细菌、真菌的多样性分布,以期揭示不同植被恢复方式对土壤原位矿化过程中微生物种类和多样性动态变化的影响,为丰富土壤氮素循环和生态恢复理论提供依据。主要研究结果如下:(1)土壤原位矿化培养过程中,不同植被恢复样地细菌数量从60天到180天(6月到10月)维持在1.0×106CFU/g干土~4.0×106CFU/g干土的相对较高值,真菌在120天(8月)时最高,为80CFU/g干土~330CFU/g干土,而放线菌在240天和360天(12月和第二年4月)时较高;原位培养360天(2013年4月)后,除山桃地外,矿化土壤中细菌数量均明显低于周围土壤,典型草地(除撂荒地外)的培养土中真菌数量明显低于对照土,而放线菌则表现为典型草地(除撂荒地外)培养土明显高于对照土,典型林地(除山桃地外)培养土明显低于对照土。(2)土壤原位矿化培养过程中,不同植被恢复样地氨化细菌数量在样地之间的变化规律不一致,维持在1.3×104CFU/g干土~3.0×105CFU/g干土,达到最高值的培养时间各不相同;亚硝化细菌在培养120天和240天(8月和12月)时达到相对较高值,分别为90CFU/g干土和1.15×103CFU/g干土;硝化细菌分别在培养60天或120天(6月或8月)时达到最高值;反硝化细菌在培养120天(8月)时最高,为3.0×102CFU/g干土~4.0×103CFU/g干土;自生固氮细菌分别在60天、120天或240天(6月、8月或12月)时达到较高值;原位培养360天(2013年4月)后,不同样地培养土和对照土中氨化细菌、反硝化细菌大小关系不一致,硝化细菌变化不明显,培养土中亚硝化细菌相对升高,而自生固氮细菌则明显降低(天然草地和苜蓿地基本保持不变)。(3)土壤微生物总DNA浓度在360天原位矿化培养过程中的平均值以天然草地最高,苜蓿地最低;土壤微生物总DNA浓度在不同样地间的平均值随培养时间的变化趋势一致,均表现为120天、240天(8月、12月)相对较高,其余时间维持在较低值;原位培养360天(2013年4月)后,不同植被恢复样地土壤微生物总DNA浓度平均值相对于对照土降低了27.76%;利用细菌DGGE模式图将所有样地分为三类,山桃地、苜蓿山杏混交地、苜蓿地、天然草地为一类,其细菌多样性指数最高,山杏地、撂荒地分为一类,其细菌多样性指数处于中间水平,而柠条地单独分为一类,其细菌多样性指数最低。(4)高通量测序结果表明四个样地细菌归属于68纲,121目,198科,311属,157种(Unclassified中包含许多未鉴定种),其中Bacillus(芽孢杆菌属)为优势属,含量达65%~80%,Chao指数和Ace指数都表明物种丰富度在苜蓿地最高,柠条地最低,不同样地不同种类细菌相对丰度有所差别,各样地均有区别于其他样地的细菌存在;真菌归属于10门,28纲,48目,61科,69属,四个样地中不存在绝对优势真菌属,Chao指数和Ace指数表明物种丰富度在四个样地有所差别,不同样地不同种类真菌相对丰度有所差别,各样地均有区别于其他样地的真菌存在;四个样地中所得细菌OTU要远高于真菌,细菌的Chao指数、Ace指数和Simpson指数要高于真菌。