湿地生态系统在水源涵养、气候调节及生物多样性保护等方面具有独特的生态功能,而在全球气候变暖背景下,湿地生态系统受到了广泛的影响,这包括对湿地土壤生源要素循环的影响。磷素被认为是引起水体富营养化的关键限制因子,同时湿地土壤磷素生物地球化学循环与水体富营养化具有密切关系。众所周知,微生物在湿地土壤磷素生物地球化学循环过程中扮演着重要角色,而湿地土壤微生物对气候暖化的响应也呈现出不确定性。因此,本研究以暖化湿地微宇宙生境研究平台为基础,选取了长三角南区6处具有不同磷库特征的湿地区域作为研究对象,采用了高通量测序技术及核磁共振技术分别对土壤微生物群落物种组成,不同磷素形态进行了表征分析,同时从统计学角度阐释了暖化条件下不同磷素形态的动态变化与微生物响应的关联性,以期探究暖化条件下湿地土壤磷库与微生物群落动态响应特征及其生态关联性。本研究取得的主要结论如下:(1)在季节尺度和全年尺度上,暖化诱导下发生显著性差异的物种主要集中在放线菌门、变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、绿弯菌门和浮霉菌门等。在春季,暖化作用导致了低营养土壤的酸杆菌门的相对丰度显著下降11%,而中等营养土壤的硝化螺旋菌门的相对丰度显著升高43%。在夏季,暖化作用导致了中等营养土壤的拟杆菌门的相对丰度显著下降33%,而绿弯菌门的相对丰度显著升高7%。在秋季,暖化作用分别导致了低营养、中等营养和高营养三种不同营养土壤的厚壁菌门的相对丰度显著下降80%、74%和72%。同时低营养土壤的酸杆菌门和绿弯菌门的相对丰度分别显著上升7%和42%,中等营养土壤的变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门的相对丰度分别显著升高18%、24%和12%,高营养土壤的变形菌门的相对丰度显著升高43%。在冬季,暖化作用导致了低营养和中等营养土壤的硝化螺旋菌门的相对丰度分别显著升高54%和66%。在全年尺度下,暖化作用导致了低营养、中等营养和高营养三种不同营养土壤的厚壁菌门的相对丰度分别显著下降63%、50%和56%。低营养土壤的绿硫菌门和浮霉菌门的相对丰度显著升高30%和13%,中等营养土壤的拟杆菌门的相对丰度显著下降3 3%,而硝化螺旋菌门和变形菌门的相对丰度分别显著升高56%和8%。高营养土壤的浮霉菌门和变形菌门的相对丰度分别显著升高29%和13%。(2)核磁共振分析结果表明低营养、中等营养和高营养三种不同营养土壤的磷素形态主要以正磷酸盐和磷酸单酯为主。暖化诱导下,三种不同营养土壤的磷素形态在季节尺度和全年尺度上均呈现出不同的响应特征。在春季,暖化作用导致了高营养土壤的正磷酸盐的相对丰度显著下降31%,而磷酸二酯的相对丰度显著升高113%。在夏季,暖化作用导致了低营养土壤的焦磷酸盐和多聚磷酸盐的相对丰度分别显著下降38%和40%。在秋季,暖化作用下没有磷素形态表现出显著性差异,在冬季,暖化作用导致了高营养土壤的膦酸脂的相对丰度显著升高136%。在全年尺度下,暖化作用导致了高营养土壤的磷酸二酯和焦磷酸盐的相对丰度分别显著升高60%和86%,中等营养土壤的磷酸单酯、膦酸脂、焦磷酸盐和多聚磷酸盐的相对丰度分别显著升高13%、46%、37%和23%。而中等营养和高营养土壤的正磷酸盐的相对丰度分别显著下降10%和16%。(3)暖化诱导下,中等营养和高营养土壤的变形菌门的显著升高与正磷酸盐的显著下降具有显著的负相关性,同时分别与高营养土壤的磷酸二酯和中等营养土壤状态下的磷酸单酯的显著升高具有显著的正相关性。(4)因此,本研究表明暖化作用对湿地土壤微生物群落及磷素形态具有显著的影响效应,同时暖化诱导下湿地土壤微生物群落组成的显著性变化能够导致磷库不同组分发生潜在变化,这对认识全球气候暖化背景下湿地土壤磷素生物地球化学循环具有重要意义。