祁連山南麓中段不同海拔土壤微生物多樣性研究.pdf

1、祁連山地區(qū)在生物多樣性維持方面發(fā)揮著巨大的作用。近年來，由于人類行為與環(huán)境變化的影響，逐步增加了祁連山地區(qū)草原退化和荒漠化，生態(tài)脆弱性更加明顯，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成重大影響。迄今為止，前人對(duì)祁連山地區(qū)的植被方面的研究較多，對(duì)土壤微生物方面的報(bào)道相對(duì)較少，并且對(duì)該地區(qū)微生物資源很少進(jìn)行系統(tǒng)地調(diào)查研究。本研究選取了5個(gè)不同海拔、兩個(gè)不同深度共10個(gè)土壤樣品，通過平板計(jì)數(shù)、Biolog微量分析、高通量測(cè)序技術(shù)，結(jié)合土壤理化性質(zhì)分析，對(duì)

2、祁連山南麓中段的土壤微生物分布規(guī)律及多樣性進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴整個(gè)研究區(qū)域采樣點(diǎn)土壤pH屬于中性，最高為7.24，最低為6.81。電導(dǎo)率最高為89.6 mS/cm，最低為16.3 mS/cm，研究結(jié)果表明，每個(gè)樣點(diǎn) pH和電導(dǎo)率都隨著土壤深度的增加呈增大趨勢(shì)。pH和電導(dǎo)率表示土壤的鹽堿化程度，這就表明，土壤鹽堿化程度深層高于表層。AP、AK、SOC、TN含量與海拔和土壤深度呈負(fù)相關(guān)，即海拔越高、采樣深度越深，以

3、上指標(biāo)相應(yīng)地越小，而以上指標(biāo)都代表著土壤的肥力。所以，所有指標(biāo)共同表明，隨著海拔和土壤深度的增加，祁連山地區(qū)土壤趨于貧瘠化和鹽堿化。⑵對(duì)土壤微生物中細(xì)菌、放線菌、真菌三大類群微生物的研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)域可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量的變化范圍為51×107～4.8×107 CFU/g，放線菌數(shù)量范圍為5.59×106～4.19×106 CFU/g，真菌數(shù)量變化范圍為5.98×105～1.92×105 CFU/g。祁連山地區(qū)可培養(yǎng)微生物數(shù)量特征為細(xì)菌＞放線

4、菌＞真菌。其中，細(xì)菌的數(shù)量占絕大多數(shù)，可以決定微生物數(shù)量的分布。三大類可培養(yǎng)微生物的數(shù)量在不同采樣深度的總體變化規(guī)律是相同的，海拔越高、采樣深度越深三大類微生物的數(shù)量越小。⑶研究區(qū)域土壤微生物的總體活性變化趨勢(shì)為：24小時(shí)以內(nèi)活性較低基本沒有明顯的變化，24小時(shí)以后隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長而逐步增大。0-10 cm層土壤微生物的多樣性指數(shù) H變化的幅度不是很大，而多樣性指數(shù)U隨海拔的升高明顯減小。經(jīng)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)0-10 cm層微生物多樣性指

5、數(shù) H與電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān)，多樣性指數(shù)U與海拔及 pH呈顯著負(fù)相關(guān)，與SOC、脲酶含量呈顯著正相關(guān)（10-20 cm層與其相似）。也就說明其土壤微生物的豐富度隨海拔的變化不大，主要受電導(dǎo)率的影響，但是均勻度主要受海拔、pH、SOC和脲酶的影響，研究區(qū)域不同海拔微生物的豐富度變化不明顯但均勻度變化較大。5個(gè)樣點(diǎn)0-10 cm層的微生物利用的主要碳源都是酯類，氨基酸類次之，糖類最低(1號(hào)樣點(diǎn)除外)。微生物對(duì)碳源的利用情況與環(huán)境因子的相關(guān)性分

6、析發(fā)現(xiàn)微生物對(duì)六大類碳源的利用與pH呈顯著負(fù)相關(guān)，與電導(dǎo)率、SOC、TN、脲酶等含量呈顯著正相關(guān)。10-20 cm層的微生物利用的主要碳源也是酯類，氨基酸類次之，糖類最低。⑷MiSeq宏基因組測(cè)序：Chao/Ace指數(shù)、Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)以及OTU聚類分析共同表明，在不同的海拔高度和土壤深度的樣品中，研究區(qū)域微生物的物種豐富度和均勻度差異都較顯著，隨著海拔高度的增加表現(xiàn)為先增大后降低的趨勢(shì)，而且上層土壤高于深層土壤。

7、10個(gè)樣品中優(yōu)勢(shì)菌群都是變形菌門（Proteobacteria）、放線菌門（Actinobacteria）、疣微菌門（Verrucomicrobia）和酸桿菌門（Acidobacteria）。不同土壤深度四類優(yōu)勢(shì)菌群的數(shù)量差異顯著。酸桿菌門的數(shù)量都是深層多于表層，相反地變形菌門的數(shù)量都是表層高于深層，放線菌門和疣微菌門的數(shù)量與土壤深度的變化沒有明顯的規(guī)律。對(duì)理化因子與微生物數(shù)量的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，10個(gè)樣點(diǎn)微生物的數(shù)量與有機(jī)質(zhì)、SOC、T