林下植被叶际微生物群落对生活型与光照的响应

摘要

【目的】叶际微生物群落对森林生态系统稳定性和植物健康具有重要影响。本研究旨在揭示光照和植物生活型对林下植被叶际微生物群落的影响，为城市森林生态管理及生态系统稳定性维持提供理论支撑。【方法】以北京西山国家森林公园油松人工林下典型灌木和草本植物为研究对象，以光合有效辐射为指标，设置低(<500μmol/（m²·s）)、中(500～1 000μmol/（m²·s）)和高(>1000μmol/（m²·s）)3个光照梯度，基于高通量测序技术，分析叶际细菌与真菌群落的多样性、组成结构及扩增子序列变体（ASV）特异性响应特征。【结果】（1）光照强度对细菌和真菌群落α多样性影响不显著，而植物生活型对群落多样性和结构具有显著影响，特别是在真菌群落中更为突出。草本植物真菌群落的Chao1、Observed＿species和Good's＿coverage指数均显著高于灌木（p<0.05）,PERMANOVA分析表明，生活型对细菌和真菌群落变异的解释率分别约为3.83%和3.70%（p<0.001）。（2）群落结构分析表明，细菌群落主要由变形菌门主导，优势属分布稳定；而真菌群落在属水平随光照和植物类型变化明显，低光下以茎点球属为主，中高光下以横断孢属为主。PCoA与PERMANOVA结果进一步验证生活型对群落结构影响显著（p<0.001），而光照影响不显著。（3）ASV分析表明，不同生活型和植物物种间存在较高特异性，真菌群落中灌木与草本共有ASV仅占18.6%，而细菌为11.47%；在植物物种水平，ASV多为物种特有类型，不同植物间共享的ASV极少，表现出较强的宿主专一性。【结论】植物生活型是影响林下植被叶际微生物群落结构的关键因子，其调控效应显著高于光照，且真菌群落对植物宿主属性和环境变化的敏感性更高。研究揭示了植物生活型在微生物群落构建过程中的生态作用，为基于微生物生态的城市森林植物配置策略提供了新视角。

关键词

叶际微生物 / 林下植被 / 生活型 / 光照强度 / 城市森林

基金资助

国家自然科学基金项目（32271832）; 北京林业大学“5·5工程”科研创新团队项目（BLRC2023B06）