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气候变暖对半干旱地区大气微生物群落结构的影响——以中国西北干旱半干旱区为例

全球变暖,大气微生物,相对丰度,高通量测序

大气微生物广泛分布于全球不同地区和高度，对环境、气候和人类健康具有重要影响。我国干旱半干旱区占国土总面积的三分之一以上，是全球气候变化的敏感区和脆弱区。在全球变暖背景下，干旱半干旱地区的面积不断扩大，其排放的大气微生物可能对下游地区的生态系统和人类健康构成潜在威胁。然而，目前对于干旱半干旱区大气微生物特征的研究仍不充分。本研究在兰州大学半干旱气候与环境观测站设置封闭采样箱，利用自主设计的生物气溶胶采样器采集箱内气溶胶样本，并采用16S rDNA高通量测序技术对我国典型干旱半干旱地区的气溶胶样品进行研究，探讨温度变化对半干旱地区气溶胶微生物的影响。结果表明，样品中的原核生物种类丰富，包括22个门、40个纲、45个目、78个科和86个属，其中，优势细菌门包括放线菌、拟杆菌和变形菌；也检测到部分古菌，如泉古菌和广古菌，但其相对丰度远远低于主要的细菌。微生物相对丰度对温度变化的响应因分类级别与菌种类型而异。例如，水栖菌的相对丰度在0-25℃范围内与温度呈显著正相关（r=0.83，p=0.005），而厚壁菌的相对丰度与温度呈显著负相关（r=-0.58，p=0.022）。本研究揭示了干旱半干旱地区大气微生物群落对温度变化的响应特征，为理解气候变化对大气微生物群落结构的影响提供了科学依据。