土壤细菌是微生物群落的重要组成部分.目前,关于土壤细菌沿海拔梯度分布的研究主要集中在不同植被类型和生态系统差异较大的海拔梯度上,而在不同海拔相同植被类型下土壤细菌群落多样性、结构和功能的分布规律仍有待探究;另外,土壤细菌群落结构和功能之间如何联系尚不清楚.本研究以亚热带武夷山不同海拔(1200、1400、1600、1800和2000 m)黄山松林为对象,通过16S rDNA高通量测序技术和PICRUSt功能预测分析,探究土壤细菌群落特征(多样性、结构和功能)沿海拔梯度的分布格局及其驱动因素.结果表明:(1)0～10和10～20 cm 土壤细菌群落多样性沿海拔梯度呈非线性分布,其群落结构在较高海拔(1800、2000 m)与较低海拔(1200、1400、1600 m)之间存在显著差异;(2)功能预测分析共得到6类一级生物代谢通路,包括46个二级代谢通路功能,表现出功能上的丰富性,且丰度较高的预测功能基因在海拔梯度上均具有显著差异,其中碳水化合物代谢,能量代谢,辅因子与维生素代谢,转化和折叠、分类与降解等的相对丰度随海拔升高呈增加的趋势;而氨基酸代谢、生物降解与代谢、膜转运、信号传导、细胞运动、细胞生长与死亡、药物抗性和环境适应等则相反;(3)不同海拔土壤细菌二级代谢通路预测基因相对丰度的变化与变形菌门、放线菌门和绿弯菌门相对丰度的变化存在显著相关性,土壤细菌预测功能基因组成的差异随细菌群落结构而变化,反映出细菌群落结构与功能可能具有密切的联系;(4)土壤温度和pH是影响0～10 cm 土壤细菌群落结构和预测功能基因的关键因素,而在10～20cm 土壤中,其关键的影响因素为pH和可溶性有机碳.本研究揭示了武夷山黄山松林土壤细菌群落特征沿海拔梯度的分布模式及其驱动因素,为进一步认识土壤细菌群落对环境变化的响应以及亚热带山地森林土壤生态系统功能的变化提供依据.
Distribution pattern of soil bacterial community characteristics in a Pinus taiwanensis forest along an eleva-tional gradient of Wuyi Mountains
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