土壤微生物群落结构对海拔梯度的响应及影响因素

摘要

[目的]探究四川栗子坪自然保护区海拔梯度与微生物群落多样性的关系，为亚高山森林区小跨度海拔土壤微生物群落多样性研究提供数据支持和科学依据。[方法]在四川栗子坪自然保护区设置4个不同海拔的样地（2 100 m、2 300 m、2 500 m、2 700 m），采集表层土，测定其理化性质，采用Illumina测序法分析土壤微生物群落，结合相关性和冗余分析等探讨其多样性及影响因素。[结果]土壤理化性质受到海拔梯度影响，海拔与土壤全氮（TN）、全磷（TP）、有机碳（TOC）及其比值均显著相关。土壤细菌和真菌的α多样性随海拔的上升呈现单峰变化趋势，在海拔2 300 m处到达最大值，细菌和真菌丰富度在该海拔最高。土壤微生物群落中，酸杆菌门（Acidobacteriota）、放线菌门（Actinobacteriota）和变形菌门（Proteobacteria）是细菌群落的3大优势菌门，随着海拔的增高，变形菌门呈现单峰变化趋势，放线菌门呈现倒“N”字趋势，乳酸菌门呈现“N”字趋势；norank＿f＿norank＿Elsterale,norank＿f＿norank＿o＿subgroup＿2及Norank＿f＿Xanthobacteraceae是细菌群落3大优势菌属，随着海拔的升高均呈现“N”字趋势；被孢霉门（Mortierellomycota）、子囊菌门（Ascomycota）及担子菌门（Basidiomycota）是真菌的3大优势菌门，随着海拔升高，担子菌门呈单峰变化趋势，子囊菌门呈单调下降趋势，被孢霉门丰度呈先减少后增加的趋势，而Solicoccozyma属、丝盖伞属（Inocybe）及被孢霉属（Mortierella）是真菌3大优势菌属，随着海拔升高，被孢霉属丰度呈先减后增的趋势，丝盖伞属丰度呈现增加趋势，Solicoccozyma属丰度呈现先增加再减少趋势。海拔高度对细菌和真菌群落差异的解释度分别为19.16%和67.94%，是保护区内土壤微生物群落多样性变化的主要驱动因素之一，其中真菌受到影响最为显著，细菌还受到其他因素的影响。[结论]四川栗子坪自然保护区内海拔梯度的变化对森林土壤理化性质和土壤微生物群落多样性都造成了显著影响。

关键词

自然保护区 / 土壤微生物群落结构 / 海拔梯度 / 森林生态系统 / 土壤理化性质