大兴安岭多年冻土区树木心材甲烷浓度变化及细菌群落特征

　　 摘要:

树干可能是大气甲烷（CH4）的重要来源之一，心材中CH4浓度在一定程度上决定树干CH4的排放规模，但对于量化心材CH4浓度和与之相关细菌群落构成的理解仍然有限。研究中调查了大兴安岭多年冻土区四个不同立地类型（森林高地、泥炭地、沼泽、河岸带）心材CH4浓度特征，通过区分阔叶树和针叶树来比较心材CH4浓度的差异，并检索文献收集了目前已有心材CH4浓度的相关数据集（共计355个样本）来验证我们的结果。此外，还通过高通量测序确定了树皮和心材中细菌群落构成。结果表明：不论是本研究还是基于文献统计的数据结果，阔叶树心材CH4浓度始终高于针叶树。在本研究中，心材CH4浓度普遍偏低，范围在（1.54 ± 0.15）—（2.17 ± 0.22） μL/L之间。通过对比心材和树皮细菌群落构成发现二者有相同或各自特有菌属，其中共有菌属分别隶属于Chloroplast目、Mitochodria科，Pectobacteriaceae科和尚未得到鉴定的三个属，特别的，我们在树皮中发现了其特有的甲烷氧化菌属（Methylocella）。这些植物内生菌不仅能够促进植物养分吸收和维持植物健康的动态平衡，还可能对树干CH4收支有潜在影响，未来的研究需进一步开展实地观测来探究该区树干CH4通量的变化特征。本研究明确了大兴安岭多年冻土区树木心材CH4浓度变化特征，不仅为深入认知该区域树干CH4动态提供了科学依据和数据支持，还可以为树木病害的防治提供参考依据。