百家乐涩涩爱 贺兰山东坡不同海拔典型植被带泥土微生物磷酸脂肪酸分析

泥土微生物算作泥土生态系统的热切构成因素， 在泥土变成、发育和泥土营养滚动等方面施展热切作用[1]， 此外， 泥土微生物也被以为是评价泥土质料的热切方向[2]。丛林生态系统算作陆地生态系统的热切组分百家乐涩涩爱， 其功能很猛进程上依赖于植物与泥土生物之间的互相干系， 其中泥土微生物的数量多、生物量大、万般性高[3]， 在陆地生态系统的生物地球化学轮回中具有不行替代的作用[4]。植物-微生物互相作用是泥土营养轮回、能量流动等生态系统经过的热切驱能源， 植物群落特征及万般性对泥土微生物群落构成存在很大影响[5]。

在平地丛林生态系统中， 海拔变化很猛进程上改换了泥土微环境， 是影响泥土微生物构成和万般性的热切因素[6]， 比年来受到越来越多的学者眷注。王颖等[7]辩论青藏高原高寒草甸海拔4300—5100m泥土微生物群落结构， 发当前中部海拔地区(4800m)泥土微生物万般性及微生物活性最高， 标明泥土微生物万般性是多因素详细成果。孟苗婧等[8]接受PLFA法辩论海拔的变化对凤阳山泥土微生物群落的影响， 发现海拔变化引起泥土性质的改换， 对泥土微生物相对丰采影响进程不同。进一步证据， 不同的微生物类群在不同的海拔稳当进程不同。冯晓川等[9]利用高通量测序期间分析庐山国度级当然保护区丛林泥土细菌群落特征， 发现细菌群落万般性沿海拔并未弘扬出各异。可见在不同辩论区域泥土微生物特征有较大各异， 一定区域泥土微生物的辩论能很好的揭示该区域生态系统功能的踏实性。早期刘秉儒等[10-11]利用Biolog微平板法和磷酸脂肪酸甲酯法系统的辩论了贺兰山不同海拔植被带微生物群落特征及漫衍法例， 而对贺兰山当然保护区局部区域泥土微生物群落的定量分析辩论较少。泥土微生物群落功能及万般性在守护生态系统功能和踏实、泥土质料检测、植被归附等方面起着热切作用[12]， 由此可见， 辩论贺兰山当然保护区东坡泥土微生物群落特征及万般性具有相等热切的科学意旨。

贺兰山是我国西北地区的一王人生态障蔽[13]， 是我国热切的状态和植被过渡带， 平地植物群落垂直分异较着[14]， 跟着海拔升高， 挨次有荒凉化草原、平地疏林草原、平地针叶林和亚峻岭灌丛草甸或峻岭草地等植被类型[10]。贺兰山当然保护区东坡植被面积各异较大、上风姿高、植被景不雅连通性好[15]。本辩论考中海拔1300—2500m之间5个典型植被带， 接受PLFA法测定泥土微生物群落构成及万般性， 旨在为贺兰山当然保护区东坡的贬责提供科学依据。

贺兰山位于阿拉善高原和银川平原之间(地处北纬38°27′—39°30′， 东经105°41′—106°41′之间)， 山体寂寥， 主峰海拔3556m。由于地处典型大陆性状态领域， 具有较着平地状态特征， 年均气温-0.8℃， 年均降水量420mm， 年均挥发量2000mm， 降水量具有较着垂直分异方位， 平均每高潮100m， 降水量增多13.2mm， 降水量主要汇注6—8月份， 占全年降水量的60%—80%。贺兰山东坡植被有较着垂直漫衍法例， 自上而下挨次为峻岭草甸、平地针叶林、平地疏林草原和荒凉化草原[16-17]。

于2020年7月中旬在贺兰山东坡海拔1300—2500m之间， 沿海拔考中以短花针茅为建群种的荒凉草原(HM)， 以蒙古扁桃为建群种的平地旱生灌丛(MG)， 以油松为建群种的温性针叶林(YS)， 以油松、杜松、山杨为上风种的针阔混交林(HJ)， 以青海云杉为建群种的寒温针叶林(QH)等5种典型植被带， 每个植被带内考中海拔1380、1650、2139、2249、2438m， 按等高线树立3个取样点(样地基本情况见参考文件[18])， 每个取样点去除地表枯落物和腐殖质或剥离表土后用直径4cm的泥土取样器按五点取样法取0—10cm泥土样品5个， 羼杂后算作该样点泥土样品并用自命袋密封后装入冰盒带回实验室。去除泥土样品中的植物根系和石块， 过2mm筛后分红2份， 1份放入-80℃雪柜进行泥土微生物测定， 另1份当然风干进行泥土理化性质测定。

接受pH计测定泥土pH；接受烘干法测定泥土容重(BD)；接受环刀法测定泥土含水量(WC)；接受重铬酸钾外加热法测定泥土有机碳(SOC)；接受凯氏定氮法测定泥土全氮(TN)；接受HClO4-浓H2SO4外加热消煮法、分光光度法测定泥土全磷(TP)[19]。

接受磷酸脂肪酸(PLFA)法[20]测定泥土微生物群落构成， 用修正的Bligh-Dyer法进行脂类索取和磷脂脂肪酸分析；土样用体积比为1∶2∶0.8的氯仿∶甲醇∶柠檬酸缓冲液飘摇索取总脂类， 然后经SPE硅胶柱分离获得磷脂脂肪酸， 将获得的磷脂脂肪酸进行碱性甲醇化， 用Agilent 6890N气相色谱仪分析PLFA的因素， 内标为正十九烷酸甲酯(19∶0)[21]， 含量用nmol/g暗示。

脂肪酸链长以碳原子总额野心， 从羧基运行， 冒号后数字代表双键数量， ω后数字代表双键的位置(从羧基端算起)。c暗示顺式双键， t暗示反式双键， i暗示顺式支链， a暗示反式支链， br暗示不笃信支链位置， Me暗示甲基位置， cy暗示环丙基。由于不同菌群的PLFA特征图谱不同， 在高度专一性基础上具有万般性， 因此不错算作微生物群落中不同群体的鲜艳物[22]。磷脂的不同不错证据泥土样品中微生物群落结构的不同， 进一步对微生物进行识别和定量刻画， 为进一步辩论提供信息。脂肪酸12:0， 13:0， 14:0， 15:0， 16:0， 22:0， 24:0等暗示细菌；i13:0， a13:0， i14:0， a14:0， i15:0， a15:0， i17:1ω9c， i15:1ω6c等暗示革兰氏阳性细菌(G+)；14:1ω5c， 16:1ω7cDMA， 17:1ω8c， 17:0cyclo ω7c， 19:0cyclo ω7c， 10:0 2OH， 16:0 2OH等暗示革兰氏阴性细菌(G-)；18:1ω9c， 21:0， 23:0，性交 18:2w6c等暗示真菌；10Me 17:0， 10Me 18:1ω7c， 10Me 19:1ω7c， 10Me 17:1ω7c， 10Me 18:0等暗示放线菌；20:4ω6c， 20:3ω6c， 20:5ω3c， 19:3ω6c等暗示原天真物[23-29]。

用Excel进行数据处理， 用SPSS进行方差分析(ANOVA)(P < 0.05)(遴荐最小各异性显贵(LSD)考研)， 用Origin 2018进行聚类分析(cluster analysis)(遴荐欧氏距离-最小距离法系统聚类)、相干性分析和绘图热图， 用Canoco5进行主因素分析(PCA)。

微生物万般性分析接受Shannon-Wiener(H)、Brillouin万般性指数(B)和Pielou均匀度指数(J)、Simpson上风姿指数(D)、Mcintosh万般性指数(M)等环节。

(1) Shannon-Wiener万般性指数(H)， 野心公式为：

式中， Pi=Ni/N， Ni为处理i的特征脂肪酸个数， N为实验中总特征脂肪酸个数。

(2) Brillouin万般性指数(B)， 野心公式为：

式中， n1为第1个PLFAs生物鲜艳的个体数量， n2为第2个PLFAs生物鲜艳的个体数量， ni为第i个PLFAs生物鲜艳的个体数量， N为系数处理中PLFAs生物鲜艳出现的个体总和。

(3) Pielou均匀度指数(J)， 野心公式为：

式中， S为群落中PLFA总额。

(4) Simpson上风姿指数(D)， 野心公式为：

式中， Pi为i种特征PLFA占该现实中总的特征脂肪酸个数比例。

(5) Mcintosh万般性指数(M)， 野心公式为：

式中， N为特征PLFA总额。

分析不同海拔泥土因子(图 1)， 不错得出泥土有机碳(SOC)、泥土全氮(TN)、泥土全磷(TP)、pH、泥土容重(BD)、泥土含水量(WC)在不同海拔植被带之间各异性显贵(P＜0.001)， 其中SOC、TN、WC均随海拔升高而增大， pH、BD随海拔升高而裁汰。

从不同海拔植被带泥土中共检测到59种PLFA生物鲜艳(表 1)。其中HM泥土中PLFA生物鲜艳有50种， 总含量为(57.99±5.31)nmol/g， MG泥土中PLFA生物鲜艳有56种， 总含量为(84.58±28.73)nmol/g， YS泥土中PLFA生物鲜艳有55种， 总含量为(96.64±16.78)nmol/g， HJ泥土中PLFA生物鲜艳有54种， 总含量为(83.97±38.52)nmol/g， QH泥土中PLFA生物鲜艳有57种， 总量为(86.02±21.75)nmol/g。不同海拔植被带泥土微生物的PLFA种类辞别不大， 而不同类型微生物的PLFA含量有较着各异， YS泥土中PLFA生物鲜艳总含量最高， QH泥土中PLFA生物鲜艳种类最多， 每种类型泥土中均有不同的生物鲜艳， 代表着不同类型的微生物。在5莳植被带泥土中澈底漫衍的PLFA生物鲜艳有49种， 而有些PLFA生物鲜艳只在某莳植被带泥土中有漫衍， 属于不澈底漫衍， 此类PLFA生物鲜艳有10种， 如生物鲜艳13:0， 21:0， 10Me 19:1ω7c仅在HM泥土中未出现， i19:0仅出当前MG和QH泥土中， 15:1ω6c仅出当前YS和HJ泥土中， 17:0 DMA仅出当前QH泥土中， 10:0 2OH， 16:0 2OH仅在HM和HJ泥土中未出现， 10:0 3OH仅出当前HJ和QH泥土中， 18:2 DMA仅出当前HM和MG泥土中。

5莳植被带泥土微生物中PLFA生物鲜艳含量较高的是16:0， 18:0(细菌)， i15:0， i16:0， a15:0， a17:0， a11:0， a12:0， i17:1ω9c(G+)， 16:1ω5c(丛枝菌根真菌)， 17:0cyclo ω7c， 19:0cyclo ω7c， 16:1ω7c(G-)， 18:1ω9c(真菌)， 18:1ω7c(甲烷氧化菌)， 10Me 16:0(脱硫杆菌/放线菌)， 18:2ω6c(腐生真菌)， 10Me 18:0(放线菌)， 在泥土PLFA生物鲜艳总量中占有一定上风， 所占百分比挨次为80.29%， 78.27%， 75.40%， 79.17%， 78.61%， 证据其在泥土中起主要作用。由此可见在不同的海拔植被带泥土中微生物的种类和含量存在各异， 标明不同的泥土环境中微生物起着不同的作用。

不同海拔植被带泥土特征微生物PLFA含量存在各异， 总含量过甚互相之间比值(图 2)。可见泥土微生物中细菌的种类最多且含量最高， 其次是真菌和放线菌， 而原天真物的含量相对较少。细菌、真菌之间， 革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌之间PLFA含量有较着各异， 互相之间比值较大。YS泥土中真菌、细菌、原天真物、放线菌PLFA含量最多， 而HM泥土中含量最低， 革兰氏阳性细菌PLFA含量弘扬为YS>MG>QH>HJ>HM， 革兰氏阴性细菌弘扬为YS>HJ>QH>MG>HM。真菌/细菌弘扬为YS>HJ>QH>MG>HM， 革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌弘扬为HM>MG>QH>YS>HJ。

以不同海拔植被带泥土中PLFA鲜艳的生物量为方向构建矩阵， 以欧式距离为行为， 用最小距离法进行系统聚类分析(图 3)。不同植被带的泥土PLFA生物鲜艳可分红不同的类群。如表征甲烷氧化菌的18:1ω7c和18:1ω6c， 表征非特异性细菌的16:0， 表征脱硫杆菌的10Me 16:0， 表征革兰氏阴性细菌的16:1ω7c， 表针真菌的18:1ω9c和腐生真菌的18:2ω6c， 其特征弘扬为澈底漫衍且含量高， 剩余的生物鲜艳则弘扬为漫衍不澈底且含量低。不错看出在不同的海拔植被带下有的微生物类群构成和含量并不会随环境变化而发生变化， 而有的微生物类群可能更得当在某种特定的环境要求下生涯。

考中不同海拔植被带共有的PLFA生物鲜艳含量绘图热图(图 4)， 由图可知不同的PLFA生物鲜艳在不同的海拔植被带漫衍不同， 有的PLFA生物鲜艳在某一植被带的含量较着高于其他植被带， 可见其表征的微生物在该区域有着更好的生境要求， 合座不错看出在YS泥土中PLFA生物鲜艳含量要高于其他植被带。

不同海拔植被带泥土微生物群落万般性指数(表 2)， 在Shannon-Wiener万般性指数上HJ要高于其海拔植被带， 在Brillouin万般性指数上QH和HJ要高于其他海拔植被带， 从均匀度指数看HJ要高于其他海拔植被带， 在Simpson万般性指数上HJ要高于其他海拔， 在Mcintosh万般性指数上HJ高于其他海拔植被带。

对不同海拔植被带泥土PLFA种类、含量及万般性指数Pearson相干性分析(表 3)， PLFA种类与PLFA含量和Brillouin指数显贵正相干；PLFA含量与Brillouin指数显贵正相干；Shannon-Wiener指数与均匀度指数、Simpson指数和Mcintosh指数显贵正相干；均匀度指数和Simpson指数均与Mcintosh指数显贵正相干。

由不同海拔植被带特征泥土微生物类群主因素分析(图 5)标明， 与泥土微生物群落相干的2个主因素累计孝敬率为86.81%， 其中， 第1主因素(PC1)和第2主因素(PC2)证据注解量为78.01%和8.80%， 对第1主因素起主要作用的微生物类群有非特异性细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、放线菌和原天真物等， 对第2主因素起主要作用的微生物类群为厌氧细菌。不同海拔植被带泥土微生物类群漫衍在主因素坐标平面的不同位置， 可见不同海拔植被带的泥土微生物群落存在各异。取样点距离的遐迩代表着取样点微生物群落结构的雷同进程， 距离越近则雷同度越高， 可见HM泥土微生物群落结构与MG、QH和YS泥土微生物群落结构雷同度高， HJ泥土微生物群落结构与其他植被带泥土微生物群落结构雷同度低。

对不同海拔泥土性质与泥土微生物类群及万般性指数进行相干性分析(图 6)， 发现海拔及各泥土因子对微生物类群及万般性指数影响并不显贵， 其中海拔与腐生真菌有显贵正相干关系， 海拔、SOC、TN与微生物类群及万般性指数正相干， pH、BD与微生物类群及万般性指数负相干。可见海拔的变化引起泥土微环境的改换， 对泥土微生物的群落构成及万般性存在影响。

泥土微生物群落构成及万般性既不错反馈泥土的生物活性也不错反馈泥土的生态威胁机制[30]。本辩论诳骗PLFA法定量辩论了贺兰山当然保护区东坡不同海拔植被带泥土微生物群落结构及万般性， 从不同海拔植被带共检测出59种PLFA生物鲜艳， 发现QH泥土中PLFA生物鲜艳的种类最大， YS泥土中PLFA生物鲜艳的含量最大。赵银[31]辩论了青藏高原高寒草甸泥土微生物群落共检测出70种PLFA生物鲜艳；郑洁[24]辩论闽江口红树林泥土微生物群落共检测出22种PLFA生物鲜艳；吴则焰等[32]辩论了武夷山不同海拔植被带泥土微生物群落万般性共检测出25种PLFA生物鲜艳；可见贺兰山当然保护区东坡泥土中PLFA生物鲜艳种类较多， 转折反馈出当然保护区微生物较为丰富， 这与刘秉儒等[10]辩论的贺兰山不同海拔典型植被带泥土微生物万般性所检测出28种PLFA生物鲜艳的成果有所各异， 微生物对环境的变化极为明锐， 其各异原因可能与采样点的遴荐及测定环节存在不一关系。在不同海拔植被带泥土中， 除了PLFA生物鲜艳的种类和含量不同除外， 辩论发现特征微生物的含量也存在各异， 细菌含量最大， 其次是真菌、放线菌， 原天真物含量最小。跟着海拔的升高泥土微生物的含量先升高后裁汰， 在YS泥土中微生物含量最高， 可见跟着海拔的升高， 温度裁汰， 湿度增多[15]， 在该植被带较好的水热生涯要求是微生物含量高的主要原因。QH植被带有着较厚的凋落物层， 凋落物算作微生物生涯所需能量开始的主要提供者， 较厚的凋落物层增多了泥土-微生物之间的协同作用， 这可能是该植被带PLFA生物鲜艳种类多的原因[33]。

G+和G-是细菌群落的两大主要类群， G+/G-不错反馈细菌群落的万般性特征， 同期其还不错表征泥土肥力[34]， 辩论发现HJ泥土中G+/G-最小证据该植被带营养威胁小， 这与该植被带丰富的物种万般性有很大关系， 产生的丰富凋落物为微生物提供了更多资源要求[35]。真菌和细菌算作泥土微生物最主要的类群， 真菌/细菌不错转折反应泥土微生物的生涯环境[36]， 辩论标明在YS泥土中中真菌和细菌含量高于其他植被带， 同期真菌/细菌最大， 这与刘秉儒等[10]辩论成果发现贺兰山在海拔1900—2100m处真菌含量最高的成果一致， 也有辩论[17]发现贺兰山东坡YS泥土微生物熵最大， 而微生物熵不错反馈泥土有机质的输入量、微生物碳的滚动速度及泥土质料厉害， 这也进一步证据该海拔植被带环境要求更得当泥土微生物生涯[37]。

当前应用较广的微生物万般性指数， 如Shannon-Wiener万般性指数、均匀度指数和Mcintosh万般性指数等， 基本不错暗示泥土微生物万般性的特征[38]。辩论发现贺兰山当然保护区东坡不同海拔植被带微生物万般性指数在HJ植被带中最大， HJ植被带中植物群落类型万般， 而植物物种构成及万般性约略较着改换泥土微生物的群落结构及万般性， 同期HJ植被带中丰富的凋落物层为泥土微生物提供生涯所需的物资和能量， 这是该海拔植被带微生物万般性高的主要原因[23， 39]。辩论发现某些表征微生物的PLFA生物鲜艳在各植被带含量较高， 证据其并不会因为环境改换而发生变化， 标明其在植被带泥土中起主要作用[22]。而有的PLFA生物鲜艳在某一植被带含量较着高于其他植被带， 证据其表征的微生物在该植被带有独有的作用[32]。不同海拔植被带泥土微生物万般性过甚变化能很好探究该区域丛林生态环境和系统功能变化， 进一步为当然保护区泥土微生物的辩论提供依据。

平地丛林生态系统中， 海拔的变化会导致温度、降水等状态因子的急巨变化[8]， 而微生物对环境变化极为明锐， 辩论发现SOC、TN与微生物群落及万般性正相干， pH、BD与微生物群落及万般性负相干， 这与谷晓楠等[35， 37]辩论成果雷同， 丛林生态系统中泥土有机碳与泥土全氮关系密切， 同期泥土C、N为微生物提供能源， 促进植物对营养的接管利用。Tan等[40]和Lauber等[41]辩论发现泥土全磷含量的变化会影响泥土细菌及真菌群落的万般性。也有辩论标明[42]， 植被类型、凋落物性质、泥土物感性质等对泥土微生物群落结构及万般性有显贵影响。由此可见， 一定区域泥土微生物群落结构及万般性受多因素详细影响[43]。

接受磷酸脂肪酸(PLFA)法定量分析贺兰山当然保护区东坡不同海拔植被带泥土微生物PLFA的种类和含量。YS植被带泥土微生物PLFA的总量以及特征微生物的含量最大， 标明贺兰山当然保护区东坡在YS植被带具有更得当微生物生涯的环境， 这也合乎平地生态系统中中部区域生物万般性高的表面。

辩论当然保护区东坡不同海拔植被带泥土微生物万般性发现不同植被带泥土PLFA生物鲜艳聚类不同， 16:0、18:1ω9c和18:1ω7c基本在每个植被带都会单独聚为一类百家乐涩涩爱， 可知其在该植被带含量高且有独有作用。万般性指数露馅HJ植被带泥土微生物万般性更高， 证据植物万般性与泥土微生物万般性密切相干。可见不同海拔植被带泥土微生物群落结构及万般性存在各异， 可为贺兰山东坡当然保护区的高质料贬责提供表面依据。