五大连池火山土壤细菌多样性及其群落结构

摘要

火山熔岩生境孕育了独特的土壤微生物群落.为了解火山生态系统土壤细菌群落多样性和群落结构及其关键影响因子,选择五大连池新、老期火山为研究样点,非火山为对照,基于高通量测序方法,分析不同采样点土壤细菌群落结构和多样性,结合土壤理化指标,进一步分析影响火山生态系统土壤细菌群落多样性的环境因子.结果 表明:细菌操作分类单元(OTUs)、Ace指数、Chao1指数和Simpson指数变化趋势一致,表现为非火山＞新期火山＞老期火山.三个样点土壤的共有OUTs数量为713个,各自特有的OTUs数量不尽相同.三个样点土壤中检测到共有细菌16个类群,其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门为优势菌群,老期火山土壤中酸杆菌门、疣微菌门、Rokubacteria相对丰度最大,而Patescibacteria相对丰度最小.三个样点的土壤细菌群落具有明显的空间关系,相似性差异较大,但不符合随地理距离的增加而降低的模型.土壤理化性质测定结果标明:老期火山土壤pH、有机质、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮显著高于新期火山和非火山,新期火山土壤含水量和速效磷显著低于老期火山和非火山.喷发时间和火成岩基质等特性会导致不同火山土壤理化性质的差异,进而影响土壤细菌多样性和群落结构.Pearson相关性分析表明:土壤pH显著影响细菌的多样性指数.冗余分析(RDA)结果表明:土壤氮含量、pH和有机质是影响火山森林生态系统土壤细菌群落结构的主要因子.