【摘 要】
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动植物群落随海拔升高呈现明显的垂直分布模式,一般来讲,动植物多样性随海拔的增加呈现递减或单峰模式,然而微生物群落随海拔是否存在垂直分布规律并不明确.Bryant首次指出土壤细菌多样性随海拔升高而降低,但是他只对酸杆菌这一类群进行了研究,具有一定的局限性；王健军等发现细菌的多样性随海拔而增加,但采集的细菌来自河水中的石头,不能代表土壤环境；而最近一次Fierer在秘鲁安第斯山脉对土壤细菌的研究,没有
【机 构】
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中国科学院南京土壤研究所,南京210008 中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳 110164
【出 处】
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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会
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动植物群落随海拔升高呈现明显的垂直分布模式,一般来讲,动植物多样性随海拔的增加呈现递减或单峰模式,然而微生物群落随海拔是否存在垂直分布规律并不明确.Bryant首次指出土壤细菌多样性随海拔升高而降低,但是他只对酸杆菌这一类群进行了研究,具有一定的局限性；王健军等发现细菌的多样性随海拔而增加,但采集的细菌来自河水中的石头,不能代表土壤环境；而最近一次Fierer在秘鲁安第斯山脉对土壤细菌的研究,没有发现明显的垂直分布模式.因此,微生物垂直分布及其驱动机制有必要进行更广泛和深入的研究.长白山是目前地球上为数不多保存完整的自然生态系统之一,植物随海拔呈现明显分异,自下而上依次为：阔叶林、针阔混交林、明针叶林、暗针叶林、岳桦林、高山苔原,其植被垂直地带性分布是欧亚大陆从温带到寒带植被水平地带性的缩影.长白山高山苔原是我国最为典型的高山苔原,其位于海拔在2100米以上,是长白山植物分布海拔最高最寒冷的地带,很多植物是第四纪冰川后遗留下来的极地植物.我们从长白山6个海拔梯度(530m,760m,1250m,1680m,1950m,2200m,对应6种植被类型,每个梯度4个重复)采集土壤样品,利用高通量测序研究土壤细菌群落组成、多样性及空间分布.从24个土壤样品中我们共获得148 788条有效序列,经研究发现了26个细菌分类单位：门,其中优势门(酸杆菌,变形菌,放线菌,拟杆菌)占80％上,同时也发现了相对丰度较低的拟杆菌门、浮霉菌门、厚壁菌门等类群.(1)土壤细菌群落组成随海拔梯度有明显的分异,Mantel分析发现土壤pH与群落组成最相关(r=0.677,P＜0.001).而且,其他因子的添加并没有增加其相关性.具体来说,四个优势细菌门的相对丰度与土壤pH呈显著相关,进一步我们也发现,酸杆菌门内不同种属与土壤pH的相关性与之前研究相似,同时我们也发现相对丰度较低的芽单胞菌门和δ变形菌门也与土壤pH显著相关,如图1和图2所示.(2)我们从每个样品中抽取4000序列分析细菌的丰富度(OTUS)和系统发育多样性指数(Phylogenetic Diversity),发现细菌多样性水平与土壤pH呈显著相关,如图3所示.这些结论证明,长白山土壤细菌群落随海拔有明显的垂直分布模式,土壤pH是其空间分布的主要驱动因子.
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