青岛城市公园3种植物叶表面颗粒物形态特征及叶际细菌群落结构

摘要

探究植物叶表面颗粒物及微生物群落的分布特征,对深入了解植物叶片与环境互作机制及城市公园绿植选择具有重要意义。本研究选择青岛市中山公园冬青、女贞和樱花3种植物作为供试树种,利用环境扫描电镜观察植物叶片微观结构,采用16S rRNA高通量测序分析叶际细菌群落多样性与丰富度,通过组间差异对比分析不同季节不同植物的叶际细菌群落差异。结果显示:3种植物叶片对大气颗粒物的滞纳能力为冬青>女贞>樱花,总体趋势表现为灌木>乔木,常绿植物>落叶植物,且受季节变化、植物叶片生长情况与颗粒物累积等因素的影响,叶面颗粒物滞留量表现为春季显著低于其他季节;扫描电镜观察到植物叶片表面存在不同类型的真菌且存在明显季节变化,其中春夏季节植物叶表面存在孢子较多,而秋冬季节主要为丝状真菌,这与青岛秋冬季节出现灰霾天气导致空气气溶胶中真菌含量大相关;高通量测序发现3种植物的叶际微生物群落结构存在明显差异,叶际细菌丰富度为冬青>女贞>樱花,且夏季叶际细菌群落丰富度最低,但相对丰度最高的优势菌门均为Proteobacteria和Cyanobacteria,主要优势菌属为norank_f__norank_o__Chloroplast、Sphingomonas、Acinetobacter和Hymenobacter,预示环境因素对叶际微生物群落结构具有重要影响。本研究证明不同植物叶面颗粒物形态存在明显时空变化规律,冬青和女贞叶片滞尘能力强,可作为城市绿化植物的优选;植物类型是影响叶表面颗粒物及微生物群落分布特征的根本因素,而季节变化和位置是影响植物叶面微观特征的重要因素。