海南热带雨林土壤细菌组成与多样性分析

摘要

【目的】明确海南热带雨林土壤细菌的组成与多样性、时空分布规律及对土壤理化性质的响应和功能结构,为海南地区热带雨林的管理和保护提供理论依据。【方法】对海南五大热带雨林吊罗山、五指山、鹦哥岭、霸王岭和尖峰岭的土壤进行采样,每个样地采集13份样本,分旱、雨两季,共130份样本;通过高通量测序技术,分析土壤样本微生物中的细菌组成与多样性随空间位置和季节的变化,应用PICRUSt2功能预测分析土壤细菌功能。【结果】OTU分类统计显示,旱季的细菌OTU数目为10958,雨季的细菌OTU数目为11533,两个季节间差异不显著(P>0.05)。在细菌门水平,热带雨林旱季和雨季土壤细菌的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia);两个季节间的拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门和蓝藻菌门(Cyanobacteria)丰度差异极显著性((P<0.01,下同)。在细菌纲水平,热带雨林旱季和雨季土壤细菌的优势菌纲为放线菌纲(Actinobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、浮霉菌纲(Planctomycetacia)和斯巴托菌纲(Spartobacteria);两个季节间的浮霉菌纲、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteriia)、纤线杆菌纲(Ktedonobacteria)和放线菌纲丰度差异极显著。冗余分析(RDA)表明pH和全钾对土壤中细菌的贡献度较高,解释率分别为5.03%和4.28%。ANOSIM和Adonis分析显示不同季节细菌多样性差异不明显,不同地点细菌多样性差异明显。KEGG通路显示吊罗山样本中的细菌功能丰度较其他4个样点少。【结论】海南热带雨林土壤细菌在不同地理位置(取样点)的多样性差异明显,季节变换对土壤细菌的组成影响不明显,pH和全钾是土壤中细菌旱、雨季多样性的重要环境因子。