黄山土壤细菌群落和酶活性海拔分布特征

姚兰胡立煌张焕朝方炎明王艮梅

南京林业大学林学院南京林业大学生物与环境学院

摘要：黄山具有保存较完整的生态系统及明显的地势高差,为研究中亚热带森林生态系统土壤微生物群落海拔分布格局提供天然场所.本研究在黄山景区670～1 870 m按每100 m的间隔采集土样,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析土壤细菌群落结构及多样性的海拔变化特征,同时测定相关土壤理化性质和土壤酶活性.结果表明:（1）土壤全氮、碱解氮、全钾和总有机碳含量均存在显著海拔差异（P <0. 01）,且总体上随着海拔升高而增加;土壤蔗糖酶活性存在显著海拔差异（P <0. 01）,且总体上随海拔升高而增强,但酸性磷酸酶和脲酶活性无显著海拔分异（P> 0. 05）;（2）将12个海拔梯度分为高中低3组（低海拔670～875 m;中海拔1 080～1 370 m;高海拔1 460～1 780 m）,发现土壤细菌OTU数目:中海拔>低海拔>高海拔,但是高、中、低海拔的差异不明显;（3）在875～1 370 m小范围海拔内,土壤细菌群落多样性沿海拔呈单峰模式分布;而在670～1 780 m整个海拔范围内,土壤细菌群落多样性无明显海拔分布模式;（4）所有样地中,相对丰度大于3%的优势菌门共7个,优势菌目共15个;（5）相关性热图分析表明,土壤p H对不同海拔土壤细菌群落结构差异性影响最大. Pearson相关性分析和偏Mantel分析表明,细菌群落α多样性（P <0. 01）和β多样性（偏Mantel r=0. 560,P=0. 001）主要受土壤p H影响.因此,土壤p H是决定黄山不同海拔土壤细菌群落结构及多样性的主要环境因子.

关键词：

黄山; 细菌群落结构; Illumina高通量测序; 土壤pH; 土壤酶活性;

基金资助：

江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX17₀855）；安徽省黄山区维管植物多样性观测项目（2016-2017）；环境保护部-生物多样性保护专项（021108024）；江苏省高校优势学科建设工程项目（PAPD）；