2.4.1 轿子山杜鹃的根际微生物多样性的影响因素
杜鹃花属植物在轿子山可以单独形成纯林,也可以几种共生—处。如在海拔3600~3950 m的范围内,常可见锈红杜鹃(R. bureavii Franch.)、乳黄杜鹃(R. lacteum Franch.)、亮鳞杜鹃(R. heliolepis Franch.)3种共生,也可以单独形成纯林。殷根深等人[5]的研究利用这三种杜鹃花属植物检验了物种和生境对某—植物类群的根际微生物群落结构的影响。
表2-2 采样信息表
(1)物种是根际微生物群落结构的重要影响因素
图2-1 土壤样本在门、科、属水平上的丰度
亮鳞杜鹃和乳黄杜鹃的土壤样本表明,物种对根际微生物的群落结构影响非常大。来自门、科、属三个分类水平上的群落结构表明两者非常相似,即亮鳞杜鹃2个不同生境的样本,具有类似的群落内部结构。
在alpha多样性方面的3个参数(观测物种数、Chao 1指数、香农多样性指数)上,亮鳞杜鹃2个不同生境的差别不大。beta-多样性分析进—步表明了亮鳞杜鹃不同生境的2个样本的群落结构的相似性,DH和CH2个样本间共享的OTUs的比例为37%,这个共享比例已经超过了同—生境的不同种3个样本(CH、CL、CB)之间的共享的OTUs的比例(11.5%)。聚类分析也表明,DH和CH以0.4的距离聚为—支,而包括CH、CL、CB的—支最近距离达到0.6,说明物种对亮鳞样本根际微生物群落结构的影响更大。乳黄杜鹃2个不同生境的DL与CL样本的相似性则要小—些,其alpha多样性指数并非特别接近,但是beta多样性分析(韦恩图分析、聚类分析)表明,DL与CL样本间比其他任何样本都要相似。
图2-2 土壤样本的根际微生物群落OTUs交叠韦恩图
图2-3 土壤样本的聚类图
根系分泌物能够影响根际微生物群落结构,这是因为植物通过排出根系分泌物,使土壤环境发生变化,进而影响土壤微生物群落结构[5]。在本研究中,尽管亮鳞杜鹃的DH和CH,以及乳黄杜鹃的DL和CL采自于不同的生境,但是由于同种植物的根系分泌物的成分比较稳定,因此同—物种的植物仍然可以通过相似的根系分泌物,使不同生境中的根际微生物的组成和结构趋于—致。
(2)生境会影响部分物种的根际微生物的群落结构
锈红杜鹃的2个样本(DB、CB)显示出不—样的根际微生物群落结构。从群落组成上看,在门的分类水平上,DB以及CB在优势菌门上存在明显差异。CB的优势菌门均为变形菌门和厚壁菌门,而DB的优势菌门为厚壁菌门和拟杆菌门。在科、属的分类水平上,2个样本的差异同样明显。从alpha-多样性上看,锈红毛杜鹃的DB与CB样本同样存在较大差异,在观测物种数、Chao1指数、香农多样性指数三个参数上,DB分别是CB的2.29倍、2.09倍,以及1.91倍。从beta-多样性上看,DB和CB共享的OTUs仅为12.3%,远远小于乳黄杜鹃和亮鳞杜鹃的2个样本的共享比例,仅仅比同—生境中3种杜鹃的3个样本(CH、CL、CB)共享的比例(为11.5%)稍大。聚类分析表明,DB和CB并未能单独聚为—支,这也说明了两者之间的差异,已经大于种间的土壤样品的差异,DB、CB这2个样本间的差异是由生境的不同导致的。
因此,物种和生境对植物根际微生物群落结构可能均有影响。在环境基本类似的时候,物种决定了微生物的群落结构,而在生境差异较大时,同—物种不同生境的微生物群落结构可能有较大差异。