黄帚橐吾密度对土壤微生物群落特征的影响

doi:10.11686/cyxb2024280

摘要/Abstract

摘要：

土壤微生物与植物间存在紧密复杂的交互作用，了解草地生态系统中植物与土壤微生物群落之间的关系十分必要。本研究以不同密度的黄帚橐吾斑块为对象，根据密度等级设置6个斑块梯度（D₀，D₁，D₂，D₃，D₄和D₅），通过高通量测序技术分析不同密度斑块的细菌和真菌群落结构变化特征，探讨黄帚橐吾密度对高寒草地土壤微生物群落结构的影响。结果表明：黄帚橐吾斑块的存在显著影响了土壤微生物群落的多样性和丰度。细菌菌群中变形菌门是优势菌门；真菌菌群中子囊菌门、担子菌门和被孢霉菌门等成为主导群落，其相对丰度在斑块间存在明显差异。土壤细菌群落α-多样性指数在不同斑块间差异不显著，而真菌群落的Chao1和ACE指数在D₂斑块显著高于D₅（P<0.05），Shannon和Simpson指数在D₂和D₅斑块显著高于D₃（P<0.05），真菌群落在D₂斑块表现出较高的多样性。黄帚橐吾密度能够影响土壤微生物群落结构和多样性，改变土壤微生物优势类群的丰富度，该结果不仅揭示了黄帚橐吾斑块对土壤微生物群落物种组成及多样性的影响，而且丰富了对高寒草地微生物多样性的认识，对于高寒草地生态系统的保护和可持续利用具有重要的指导意义。

关键词: 黄帚橐吾, 密度, 土壤微生物, 群落组成

Abstract:

There exist close and complex interactions between soil microorganisms and plants， and it is essential to understand the relationship between plants and soil microbial communities in grassland ecosystems. This study investigated the soil bacterial and fungal populations in Ligularia virgaurea patches of different density. Specifically， patches were identified exhibiting a gradient of six patch densities （D₀， D₁， D₂， D₃， D₄， and D₅）. High-throughput sequencing technology was used to analyze the structural changes of bacterial and fungal communities in patches of different density， and to explore the effects of L. virgaurea density on the soil microbial community structure in alpine grasslands. The results showed that the presence of L. virgaurea patches significantly affected the diversity and abundance of soil microbial communities. Proteobacteria was the dominant bacrerial phylum， while Ascomycota， Basidiomycota， and Mortierellomycota were the dominant fungal phyla， and their relative abundances varied significantly among patches. The α-diversity index of soil bacterial communities did not differ significantly between different patches. However， the Chaol and ACE index of the fungal community were significantly higher （P<0.05） in D₂ than in D₅ patches， and the Shannon and Simpson index were significantly higher in D₂ and D₅ patches than in D₃ （P<0.05）， indicating higher diversity of fungal communities in D₂ patches. In summary， the density of L. virgaurea can affect the structure and diversity of soil microbial communities， changing the richness of dominant microbial groups. This result not only reveals the impact of L. virgaurea patches on the species composition and diversity of soil microbial communities， but also enriches our understanding of microbial diversity in alpine grasslands. These data add to the growing body of information available to aid the protection and sustainable utilization of alpine grassland ecosystems.

Key words: Ligularia virgaurea, density, soil microorganism, community composition

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图/表 7

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斑块Patch	物种数Number of species	主要优势植物（重要值） The main dominant plants （importance value）
D₀	22.25±0.75a	高原早熟禾P. alpigena （13.65%）、矮嵩草 C. alatauensis （12.81%）、线叶嵩草C. capillifolia（7.96%）、钝裂银莲花A. obtusiloba （4.95%）
D₁	24.25±1.25a	高原早熟禾P. alpigena （10.85%）、矮嵩草 C. alatauensis （9.96%）、黄帚橐吾L. virgaurea（8.74%）、线叶嵩草 C. capillifolia （7.97%）
D₂	23.50±1.50a	高原早熟禾P. alpigena （13.74%）、矮嵩草 C. alatauensis （10.60%）、黄帚橐吾L. virgaurea（9.47%）、线叶嵩草 C. capillifolia （6.30%）
D₃	24.25±1.25a	黄帚橐吾L. virgaurea （15.98%）、矮嵩草 C. alatauensis （10.70%）、高原早熟禾P. alpigena（10.03%）、线叶嵩草 C. capillifolia （9.38%）
D₄	25.00±0.82a	黄帚橐吾L. virgaurea （25.75%）、高原早熟禾P. alpigena （10.19%）、矮嵩草 C. alatauensis（9.53%）、线叶嵩草 C. capillifolia （5.96%）
D₅	22.25±0.48a	黄帚橐吾L. virgaurea （34.74%）、高原早熟禾P. alpigena （8.21%）、矮嵩草 C. alatauensis（6.56%）、线叶嵩草 C. capillifolia （5.31%）

斑块Patch	物种数Number of species	主要优势植物（重要值） The main dominant plants （importance value）
D₀	22.25±0.75a	高原早熟禾P. alpigena （13.65%）、矮嵩草 C. alatauensis （12.81%）、线叶嵩草C. capillifolia（7.96%）、钝裂银莲花A. obtusiloba （4.95%）
D₁	24.25±1.25a	高原早熟禾P. alpigena （10.85%）、矮嵩草 C. alatauensis （9.96%）、黄帚橐吾L. virgaurea（8.74%）、线叶嵩草 C. capillifolia （7.97%）
D₂	23.50±1.50a	高原早熟禾P. alpigena （13.74%）、矮嵩草 C. alatauensis （10.60%）、黄帚橐吾L. virgaurea（9.47%）、线叶嵩草 C. capillifolia （6.30%）
D₃	24.25±1.25a	黄帚橐吾L. virgaurea （15.98%）、矮嵩草 C. alatauensis （10.70%）、高原早熟禾P. alpigena（10.03%）、线叶嵩草 C. capillifolia （9.38%）
D₄	25.00±0.82a	黄帚橐吾L. virgaurea （25.75%）、高原早熟禾P. alpigena （10.19%）、矮嵩草 C. alatauensis（9.53%）、线叶嵩草 C. capillifolia （5.96%）
D₅	22.25±0.48a	黄帚橐吾L. virgaurea （34.74%）、高原早熟禾P. alpigena （8.21%）、矮嵩草 C. alatauensis（6.56%）、线叶嵩草 C. capillifolia （5.31%）

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