摘要:為探明地理隔離(島嶼)與人類活動(dòng)(土地利用)對土壤微生物分布格局及其演變的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,以廣西壯族自治區(qū)北海市為研究區(qū),包括大陸海岸帶(北海大陸)、潿洲島和斜陽島,分析其土壤微生物(群落結(jié)構(gòu)組成、生物量、多樣性)的空間分布特征及其影響因素,探索北部灣區(qū)大陸海岸及島嶼土壤微生物生物地理學(xué)格局,解析地理隔離和土地利用方式的貢獻(xiàn)率。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)土壤微生物空間分異明顯,潿洲島和斜陽島土壤微生物及其各組成群落生物量均顯著高于大陸海岸,表現(xiàn)為斜陽島gt;潿洲島gt;北海大陸;(2)各分區(qū)土壤微生物群落均以土壤細(xì)菌為主,但各類微生物比例各異;(3)土壤微生物多樣性指標(biāo)的空間分布特征為潿洲島擁有顯著優(yōu)勢的Shannon-Wiener多樣性和Simpson優(yōu)勢度,斜陽島Pielou均勻度顯著低于另兩地,但其豐富度高于潿洲島,并顯著高于大陸海岸;(4)地理隔離、土地利用和土壤性質(zhì)共同導(dǎo)致了研究區(qū)土壤微生物的分布特征,地理隔離導(dǎo)致土壤微生物群落特征在3地差異顯著,土地利用驅(qū)使土壤微生物多樣性分布符合中度干擾理論,相較于自然林,耕作顯著降低了土壤微生物量和微生物豐富度,但提高了多樣性指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)與均勻度指數(shù),土壤質(zhì)地、養(yǎng)分與C/N對土壤微生物生物量影響顯著,但土壤pH對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、多樣性的影響更為明顯。
關(guān)鍵詞:土壤微生物分布;地理隔離;土地利用方式;土壤性質(zhì);島嶼
中圖分類號(hào):P935文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-5072(2025)01-0012-10
Effects of Geographical Isolation and Land Use
on Soil Microbial Distribution of Coastal Area and Islands in Beibu Gulf
Abstract:To investigate the impact of geographical isolation (islands) and human activities (land use) on the distribution pattern and evolution of soil microorganisms,this study takes Beihai,Guangxi Zhuang Autonomous Region as the research area,including the mainland coastal zone (Beihai Continent),Weizhou Island,and Xieyang Island.It analyses the spatial distribution characteristics and influencing factors of soil microorganisms (including community structure composition,biomass and diversity) ,explores the soil microbial biogeographic pattern of the continental coast and islands in Beibu Gulf region and examines the contribution rate of geographical isolation and different land use types.The results are as follows: (1) There is an obvious spatial differentiation of soil microorganisms in the study areas,and the biomass of soil microorganisms and their constituent communities on Weizhou Island and Xieyang Island is significantly higher than that in continental coast,presenting a distribution trend of Xieyang Islandgt; Weizhou Islandgt; Beihai Continent.(2) Soil bacteria is the dominant community in all study areas,but the ratio of different microorganisms varies.(3) In terms of the spatial distribution characteristics of soil microbial diversity indicators,Weizhou Island has significant advantages of Shannon-Wiener diversity and Simpson index,while Xieyang Island has the lowest Pielou evenness index,but its richness index is higher than that in Weizhou Island and significantly higher than that in continental coast.(4) Geographical isolation,land use and soil properties are the driving factors of the distribution characteristics of soil microorganisms in the study areas.Geographical isolation has caused significant spatial differences of soil microbial community characteristics in the three study areas; the soil microbial diversity distribution driven by land use is consistent with the moderate interference theory; compared to the natural forests,tillage reduces the soil microbial biomass and richness significantly,but improves the diversity index,dominance index and evenness; soil texture,nutrient and C/N have significant effects on soil microbial biomass,but soil pH has more obvious effects on soil microbial community structure and diversity.
Keywords:soil microbial distribution;geographical isolation;land use types;soil properties;islands
土壤微生物是生物圈中多樣性最高的類群,至少占地球總生物多樣性的四分之一[1],是地球物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的引擎[2-4],驅(qū)動(dòng)著陸地生態(tài)系統(tǒng)中幾乎所有已知的生態(tài)過程,是聯(lián)系大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的重要紐帶[5-6]。土壤微生物通過形成或分解土壤有機(jī)質(zhì)強(qiáng)烈影響著陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮等大量元素和微量元素的生物地球化學(xué)循環(huán)[7],而土壤有機(jī)碳的釋放與固存不僅關(guān)乎土壤肥力與生態(tài)系統(tǒng)的固碳效應(yīng),也影響大氣中CO2濃度,進(jìn)而影響氣候變化[8]。由于土壤微生物個(gè)體微小,且數(shù)量龐大,對土壤微生物的發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)、數(shù)據(jù)分析都面臨巨大挑戰(zhàn),致使土壤微生物生物地理學(xué)發(fā)展緩慢,不同尺度土壤微生物的空間格局與驅(qū)動(dòng)機(jī)制尚待持續(xù)探索[9-11]。20世紀(jì)末期以來,伴隨微生物檢測技術(shù)(BIOLOG、PLFA、DNA指紋圖譜、基因芯片、高通量測序、生物信息)的發(fā)展,加之人類對土壤微生物功能的認(rèn)知日益深刻、需求日益旺盛,土壤微生物生物地理學(xué)研究迎來了前所未有的機(jī)遇,并迅速成為地理學(xué)、土壤學(xué)及微生物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[6,12-14],出現(xiàn)了系列研究成果,包括全球尺度[2,15]、區(qū)域尺度[16-19]和垂直方向[20-21]細(xì)菌和真菌的分布特征及其主要影響因子。
整體來說,已有研究均否定土壤微生物多樣性分布的空間變化是“背景噪音”[22],證明了土壤微生物在當(dāng)代環(huán)境條件(土地利用、光照、降水、溫度、土壤pH和營養(yǎng)狀況等)或歷史進(jìn)化因素(地理隔離、物理屏障、擴(kuò)散限制和過去環(huán)境的異質(zhì)性等)的驅(qū)動(dòng)下具有生物地理分布格局,但其與大型生物的生物地理格局不完全一致,當(dāng)代環(huán)境條件與歷史進(jìn)化因素對微生物群落空間變異的相對貢獻(xiàn)仍存在較大爭議,不同空間尺度下土壤微生物的分布規(guī)律、土壤微生物與植物群落是否存在協(xié)同分布與共同進(jìn)化,如何預(yù)測土壤微生物分布及其對生態(tài)功能的影響等科學(xué)問題亟待深入研究[6,13,23]。解決這些問題不僅需要考察土壤微生物的分布和多樣性,更重要的是將微生物信息與環(huán)境信息聯(lián)系起來,從而探索產(chǎn)生土壤微生物地理分布格局的內(nèi)在機(jī)制[24]。此外,當(dāng)前土壤微生物生物地理學(xué)研究主要在大陸連片區(qū)域,對島嶼土壤微生物的分布特征少有涉及[25-26]。
島嶼是地球上一種獨(dú)特而脆弱的生態(tài)系統(tǒng)類型,其空間相對獨(dú)立,邊界明顯,是基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)與進(jìn)化學(xué)研究的理想實(shí)驗(yàn)室,產(chǎn)生了獨(dú)特的島嶼生物地理學(xué)理論,對生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、保護(hù)生物學(xué)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用,是生物多樣性科學(xué)的重要內(nèi)容之一[27-30]。目前,島嶼生物物種形成和多樣性分化及其對島嶼隔離程度、群島的空間配置、人類活動(dòng)和與多樣性相關(guān)生態(tài)過程的響應(yīng)仍是需解決的重要問題[31]。研究島嶼土壤微生物的分布特征,有助于補(bǔ)充土壤微生物生物地理學(xué)及島嶼地理學(xué)的理論框架與內(nèi)容。
廣西壯族自治區(qū)北部灣山江海相連,島嶼眾多,擁有我國最大最年輕的火山島潿洲島,土地利用方式多樣,為土壤微生物的空間分布及其驅(qū)動(dòng)因素研究提供了理想的天然實(shí)驗(yàn)場。為探索土壤微生物在大陸、海島上的分布特征,以北海市為研究區(qū),選擇地質(zhì)、氣候與土壤背景相似,空間相互獨(dú)立的北海大陸海岸(北海大陸)、潿洲島、斜陽島,基于磷脂脂肪酸(PLFA)方法,分析土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、生物量與多樣性的分布特征,并利用Mantel tests方法解析地理隔離、土地利用、土壤環(huán)境因子對土壤微生物分布特征的貢獻(xiàn)率,以期探明研究區(qū)土壤微生物空間格局及其關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子,豐富土壤微生物生物地理學(xué)及島嶼地理學(xué)的研究內(nèi)容。
1研究方法
1.1研究區(qū)概況
研究區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)北海市的北海大陸、潿洲島和斜陽島(圖1)。其中,潿洲島位于北海市正南面21 n mile的海面上,地勢南高北低,海拔20~40 m,面積26.89 km2;斜陽島位于潿洲島東南9 n mile,地勢西北高東南低,海拔50~100 m,面積1.89 km2;兩島均為近、晚期喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)過程中火山噴發(fā)堆積而成,是中國最年輕的火山島。研究區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,大陸和島嶼的年均氣溫分別為22.6、23.0 ℃,年均降雨量分別為1683.0、1398.8 mm。陸區(qū)土壤類型有赤紅壤、水稻土、濱海鹽土、火山灰土等,島嶼土壤有赤紅壤、火山灰土等。陸區(qū)土地利用類型有桉樹人工林、旱地,主要種植作物為甘蔗、木薯,少部分香蕉;潿洲島土地利用類型有旱地(主要種植香蕉)、拋荒地和次生林地(臺(tái)灣相思、木麻黃人工林、刺槐等);斜陽島上為自然林和灌草叢,植被有臺(tái)灣相思、仙人掌、刺葵、長穗虎尾草和根子草等[32]。
1.2樣點(diǎn)布設(shè)與樣品采集
選擇北海大陸、潿洲島和斜陽島主要土地利用類型的土壤為研究對象(圖1,表1),在每個(gè)土地利用類型中至少選擇3個(gè)成片、均勻的樣地,利用土鉆(鉆頭直徑3 cm)按S型布點(diǎn),取5個(gè)點(diǎn)深度為0~10 cm的土壤樣品混合為該樣地樣品,將其一分為二,一部分裝入樣品袋后隨即放入裝有冰袋的保溫箱,帶回實(shí)驗(yàn)室-20 ℃保存,用以測定土壤微生物性質(zhì);另一部分帶回后自然風(fēng)干、磨碎過篩,用于測定土壤理化性質(zhì)。
1.3樣品分析
1.3.1土壤常規(guī)理化性質(zhì)測定
使用pH計(jì)(雷磁PHS-3)測定土壤pH值(水土比5∶1);土壤有機(jī)碳、全氮、全磷、全鉀含量分別采用K2Cr2O7-H2SO4外加熱法、凱氏定氮法、鉬銻抗分光光度計(jì)法、NaOH熔融-火焰光度計(jì)法測定;土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量的測定方法為擴(kuò)散法、NaHCO3浸提一鉬銻抗比色法和醋酸銨-火焰光度計(jì)法;土壤砂粒、粉砂及粘粒含量的測定采用激光粒度儀法[33]。
1.3.2土壤微生物PLFA分析與命名
土壤微生物PLFA分析參照文獻(xiàn)[34-35]。PLFA命名參考Frostagard和Baath[36]、左易靈等[37]、楊淑嬌等[38]的命名方法,每種脂肪酸通過單個(gè)樣品中的內(nèi)標(biāo)(C19:0,10 ng·μL-1)來表達(dá)定量(nmol·g-1),按照Abaye等[39]描述的方法計(jì)算PLFA含量。不同的PLFA表征不同的微生物類群,研究區(qū)所有樣品中共出現(xiàn)了48種PLFA,在已被鑒定的41種PLFA中,12種為革蘭氏陽性細(xì)菌,12種為革蘭氏陰性細(xì)菌,10種為廣義細(xì)菌,3種為放線菌,3種為真菌,1種為叢枝菌根真菌(表2)。
1.3.3數(shù)據(jù)處理與分析
采用單因素方差分析和最小顯著差異法比較數(shù)據(jù)組間的差異,冗余分析和Mantel tests解析地理隔離、土地利用、土壤環(huán)境因子對土壤微生物特征的影響。同時(shí),以微生物PLFA種類和數(shù)量來計(jì)算微生物生態(tài)學(xué)多樣性指數(shù),包括Shannon-Wiener多樣性、Simpson優(yōu)勢度、Pielou均勻度、豐富度。數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析主要使用Excel 2013、SPSS 22.0,冗余分析采用Canoco 5.0。所有數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2結(jié)果
2.1土壤理化性質(zhì)分析
研究區(qū)島嶼的土壤理化性質(zhì)整體優(yōu)于大陸,斜陽島優(yōu)于潿洲島(表3)。土壤質(zhì)地方面,潿洲島、斜陽島粉砂含量顯著高于北海大陸,砂粒和粘粒含量反之;北海大陸pH值較低,土壤酸性程度強(qiáng)于島嶼;除有效磷含量外,各土壤養(yǎng)分指標(biāo)含量均為島嶼高于北海大陸,斜陽島的有機(jī)碳、全氮、全磷、堿解氮、速效鉀含量顯著高于潿洲島;斜陽島和潿洲島土壤C/N、N/P顯著高于北海大陸,C/P呈現(xiàn)斜陽島gt;潿洲島gt;北海大陸,但無顯著差異。
2.2土壤微生物生物量與群落結(jié)構(gòu)的空間分布特征
研究區(qū)土壤微生物生物量(PLFA量)空間分異特征明顯,土壤微生物總量、細(xì)菌總量及革蘭氏陽性細(xì)菌的PLFA量均呈現(xiàn)為北海大陸lt;潿洲島lt;斜陽島的空間分布趨勢;真菌總量、放線菌總量及叢枝菌根真菌、革蘭氏陰性細(xì)菌的PLFA量在空間上的分布順序與土壤微生物PLFA總量相同,但差異的顯著性僅存在于島嶼與大陸之間(圖2)。
北海大陸、潿洲島、斜陽島土壤微生物群落結(jié)構(gòu)比例相似,均為細(xì)菌占主導(dǎo)地位,占75%以上,其次為放線菌、真菌。同時(shí),潿洲島細(xì)菌比例顯著低于北海大陸與斜陽島,北海大陸放線菌比例顯著低于島嶼。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)中,革蘭氏陽性細(xì)菌比例占優(yōu),且北海大陸顯著高于島嶼(圖3)。
2.3土壤微生物多樣性的空間分布特征
土壤微生物多樣性指數(shù)在島嶼與大陸間存在空間變異性,島嶼土壤微生物豐富度顯著高于大陸,斜陽島最大;潿洲島土壤微生物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Simpson優(yōu)勢度指數(shù)顯著高于北海大陸及斜陽島;Pielou均勻度表現(xiàn)為斜陽島顯著低于大陸與潿洲島(圖4)。
2.4土地利用類型對土壤微生物生物量與群落結(jié)構(gòu)的影響
土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與生物量對土地利用類型變化響應(yīng)明顯。土壤放線菌、真菌、細(xì)菌、革蘭氏陽性與陰性細(xì)菌的PLFA量整體呈現(xiàn)為自然林gt;次生林gt;香蕉地Bgt;拋荒地gt;桉樹林gt;甘蔗地gt;香蕉地Agt;木薯地的分布規(guī)律。相較于耕地系統(tǒng)(甘蔗地、香蕉地、木薯地),林地系統(tǒng)(自然林、次生林、桉樹林)具有顯著的土壤微生物生物量優(yōu)勢(圖5)。
各土地利用類型下,土壤微生物群落均以細(xì)菌為主(占70%以上),真菌與放線菌相差不大,革蘭氏陽性細(xì)菌高于革蘭氏陰性細(xì)菌。不同土地利用類型之間,潿洲島上3種利用方式(香蕉地B、拋荒地、次生林)的細(xì)菌比例低于斜陽島的自然林和北海大陸的4種利用方式(桉樹林、香蕉地A、甘蔗地、木薯地),放線菌比例與此相反;革蘭氏陽性細(xì)菌/革蘭氏陰性細(xì)菌的比值在木薯地最高,拋荒地最低(圖6)。
2.5土地利用類型對土壤微生物多樣性的影響
土地利用類型對土壤微生物多樣性的影響明顯。相較于其他樣地,香蕉地A與木薯地土壤微生物豐富度低,自然林擁有最高的豐富度。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)與Pielou均勻度指數(shù)的最高值分別分布在拋荒地、拋荒地和木薯地;最低值則分別分布在甘蔗地、木薯地和自然林(圖7)。
2.6土壤微生物分布特征的影響因素
冗余分析(RDA)排序圖中(圖8),北海大陸土壤樣點(diǎn)占據(jù)第一、四象限,潿洲島和斜陽島土壤樣點(diǎn)分別占據(jù)第二、第三象限,各土地利用類型的樣點(diǎn)也較好地各自集聚成簇;排序結(jié)果與前面的方差分析結(jié)果一致,充分表明了地理隔離、土地利用、土壤性質(zhì)對土壤微生物分布特征的顯著影響(軸1和軸2解釋了土壤微生物特征變異的78.57%)。
Mantel tests結(jié)果進(jìn)一步解析了地理隔離、土地利用、土壤理化性質(zhì)對土壤微生物群落特征的影響(圖9)。其中,地理隔離的貢獻(xiàn)率最大,其次為土地利用;土壤性質(zhì)中速效鉀、粉砂含量影響最為顯著,其次為全氮、堿解氮、C/N、全鉀、有機(jī)碳、有效磷、pH,與RDA分析結(jié)果一致。
Pearson相關(guān)性結(jié)果進(jìn)一步表明(表4),土壤理化性質(zhì)整體顯著影響了土壤各類微生物PLFA含量,除少數(shù)情況外,粉砂、pH、有機(jī)碳、總氮、總磷、全鉀、堿解氮和速效鉀對土壤微生物PLFA含量起著正效應(yīng),粘粒、砂粒、有效磷和C/N對土壤微生物PLFA含量起著負(fù)效應(yīng);N/P與革蘭氏陽性細(xì)菌、革蘭氏陰性細(xì)菌、細(xì)菌總量和微生物總量的PLFA量有顯著正相關(guān)。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)比,包括革蘭氏陽性細(xì)菌/革蘭氏陰性細(xì)菌、細(xì)菌比例、真菌比例、放線菌比例受pH影響較大,其中前兩者與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),后兩者為顯著正相關(guān),細(xì)菌比例還受到了土壤有效磷、C/N的顯著正作用,真菌比例與土壤有效磷顯著負(fù)相關(guān),放線菌比例與土壤速效鉀和C/N分布呈顯著正、負(fù)關(guān)系。土壤微生物多樣性指標(biāo)中,Shannon-Wiener多樣性與優(yōu)勢度受pH顯著正影響;均勻度與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系密切,與土壤粉砂、全磷、全鉀、N/P為顯著負(fù)相關(guān),且與有機(jī)碳、全氮、堿解氮、速效鉀呈極顯著負(fù)相關(guān);豐富度分別與砂粒、C/N呈極顯著、顯著負(fù)相關(guān),與速效鉀、堿解氮、全氮、全鉀、粉砂、有機(jī)碳呈極顯著正相關(guān),與N/P、全磷呈顯著正相關(guān)。
3討論
雖然土壤微生物分布格局及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制尚無定論,但越來越多的研究案例支撐土壤微生物分布具有一定的規(guī)律性,并且受到歷史進(jìn)化因素和當(dāng)代環(huán)境因素的影響[2,4,25]。其中,歷史進(jìn)化因素包括地理隔離、物理屏障、擴(kuò)散限制和過去環(huán)境的異質(zhì)性等,當(dāng)代環(huán)境因素包括人類活動(dòng)(土地利用、土壤管理方式)、土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分狀況等[2,15,40]。本研究中,潿洲島、斜陽島土壤微生物PLFA總量及各組成菌落PLFA量、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、豐富度均顯著高于北海大陸,體現(xiàn)出較優(yōu)的土壤微生物群落特征;方差分析與RDA分析結(jié)果揭示了北海大陸、潿洲島、斜陽島土壤微生物特征的顯著差異,Mantel tests分析結(jié)果顯示地理隔離是研究區(qū)土壤微生物特征差異的最大貢獻(xiàn)者,表明海洋隔離對土壤微生物分布影響深刻,呈現(xiàn)出明顯的地理隔離效應(yīng)。地理隔離對土壤微生物生物地理格局的影響往往因不同尺度出現(xiàn)不同的結(jié)論[23,41],一般來說,在大尺度上,土壤微生物分布特征受地理隔離影響明顯[17,42],而小尺度方面,土壤微生物特征對土壤環(huán)境變化的響應(yīng)更為敏感[43]。本研究結(jié)果表明,海洋島嶼所引發(fā)的地理隔離效應(yīng)似乎更為明顯(大陸樣點(diǎn)距離潿洲島約50 km,潿洲島距離斜陽島17 km),不需要達(dá)到上千公里才會(huì)產(chǎn)生明顯差異[17,23]。
人類活動(dòng)包括土地利用方式、耕作模式、施肥管理、退耕封育等,其干擾強(qiáng)度及其導(dǎo)致的土壤系統(tǒng)物質(zhì)輸入輸出平衡關(guān)系會(huì)對土壤微生物生物量和群落結(jié)構(gòu)造成明顯影響[44-46]。研究區(qū)土壤微生物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Simpson優(yōu)勢度指數(shù)表現(xiàn)出隨著人類活動(dòng)強(qiáng)度增加先增后減的趨勢,3個(gè)研究分區(qū)中,具有中度干擾強(qiáng)度的潿洲島的這2個(gè)指標(biāo)顯著高于大陸與斜陽島;在土地利用方式中,干擾強(qiáng)度處于自然林和香蕉地A、甘蔗地、木薯地之間的次生林、拋荒地、香蕉地B、桉樹林具有高的土壤微生物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Simpson優(yōu)勢度指數(shù),干擾性強(qiáng)的甘蔗地和木薯這2個(gè)指標(biāo)地則明顯降低,并且豐富度指數(shù)也降低;耕地系統(tǒng)中,干擾強(qiáng)度最大的木薯地(壟作+深翻耕)土壤微生物總量和各類群微生物量均最低,土壤微生物豐富度最低,而甘蔗地(少耕+秸稈還田)則擁有大陸耕地系統(tǒng)中微生物量和豐富度的最高值。這種現(xiàn)象符合中度干擾理論,即一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)處在中等程度干擾時(shí),其物種多樣性最高;過度、頻繁的干擾,則不利于有穩(wěn)定生境需求的種類生存,導(dǎo)致物種多樣性較低;而干擾程度低,由于競爭排除法則,不利于處于演替前期的種類生存,物種多樣性也不高[47]。該趨勢也在西南喀斯特天坑負(fù)地形的土壤微生物分布特征中得到體現(xiàn)[48]。
土壤性質(zhì)除影響土壤微生物生物量外,也不同程度地影響著土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征,其中土壤pH對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)影響最為顯著,表明土壤pH是影響研究區(qū)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因子,這與其他地區(qū)的研究結(jié)論一致[2,20]。此外,土壤微生物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與土壤pH呈極顯著正相關(guān),該結(jié)論也被其他研究所證明[49],而與土壤有效磷含量呈極顯著負(fù)相關(guān),土壤有效磷作為研究區(qū)土壤的養(yǎng)分限制因子[50],對土壤微生物多樣性起著顯著的抑制作用,這也證明了土壤環(huán)境因子對土壤微生物多樣性的顯著影響。
本研究僅用了PLFA方法研究土壤微生物群落特征,未能精細(xì)解析3個(gè)研究分區(qū)中土壤微生物物種與功能的差異,但研究結(jié)果已清晰揭示海洋隔離和人類活動(dòng)對海岸、島嶼土壤微生物分布及土壤環(huán)境的影響。下一步可借助高通量測序或宏組學(xué)方法,辨析島嶼土壤微生物物種、功能及其與大陸的差異,進(jìn)一步豐富土壤微生物生物地理學(xué),驗(yàn)證島嶼土壤地理學(xué)理論是否適用于土壤微生物。
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