高通量测序分析大兴安岭典型森林土壤细菌和真菌群落特征

摘要

[背景]大兴安岭地区是我国对气候变化响应最敏感的区域,而土壤微生物在维持寒区森林生态系统结构和功能中发挥重要作用.[目的]探究大兴安岭不同森林类型土壤微生物群落结构及与环境因子的关系.[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析3种典型森林(白桦林、落叶松林和樟子松林)土壤细菌和真菌群落组成和多样性.[结果]3种林型中共获得2 786个细菌操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),隶属于38门531属,其中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,31.45％-40.32％)、酸杆菌门(Acidobacteria,14.24％-40.16％)和放线菌门(Actinobacteria,7.13％-22.15％);1 803个真菌OTU隶属于8门263属,其中优势菌门为担子菌门(Basidiomycota,40.43％-62.75％)和子囊菌门(Ascomycota,35.81％-53.68％).主坐标分析表明,3种林型中细菌和真菌群落组间差异远大于组内差异.Mantel检验结果显示:细菌群落结构与pH、总氮(Total Nitrogen,TN)、总磷(Total Phosphorus,TP)和含水量(Soil Water Content,SWC)具有显著相关性(P＜0.05),其中pH的相关性系数最大;真菌群落结构与SWC、TN和TP具有显著相关性(P＜0.05),其中TN的相关性系数最大.冗余分析结果发现,TP与变形菌门、担子菌门相对丰度呈显著正相关,TN和SWC与酸杆菌门、子囊菌门呈显著正相关,pH与放线菌门呈显著正相关(P＜0.05).[结论]不同林型间土壤微生物群落结构存在显著差异,明晰其分布规律及主要环境驱动因子,是把握寒区森林生态系统过程的关键.