山顶、山腰、山脚茶园土壤细菌群落结构及功能预测分析

Prediction and analysis of soil bacteria community structure and function in tea gardens on hilltop,mountainside and foothills

为探明豫南山地茶园山顶、山腰、山脚茶园土壤理化性质及细菌群落特征,同时探究土壤细菌与土壤环境因子的相关性,以信阳市浉河区山地茶园为研究对象,利用高通量测序技术,研究山顶、山腰、山脚茶园土壤细菌的群落结构及多样性,以及土壤微生物功能特点,并开展土壤微生物与环境因子的RDA冗余分析。结果表明,山脚茶园土壤中细菌丰富度显著高于山顶和山腰;山脚土壤中细菌物种多样性显著高于山顶,与山腰土壤中细菌多样性没有显著差异;山脚茶园土壤中细菌群落多样性高于山顶。山体不同位置,在门水平上的组成和相对丰度存在差异,其中山顶茶园土壤变形菌门、放线菌门、髌骨菌等相对丰度高于山腰、山脚,而山腰、山脚茶园土壤细菌相对丰度相似。山顶、山腰、山脚茶园土壤细菌在属分类水平上的组成和相对丰度均存在差异。其中,酸杆菌属相对丰度为山顶(4.48%)>山腰(2.91%)>山脚(1.08%),而山腰和山脚处土壤中苔藓杆菌属的相对丰度分别为2.44%和2.51%,其相对丰度是山顶的2倍左右。山顶、山腰、山脚茶园土壤细菌菌群功能不存在显著差异。土壤微生物最主要的功能是新陈代谢,其次是环境信息处理。山顶、山腰和山脚茶园土壤细菌功能类型存在差异,山顶茶园具有化学异养型、好氧化学异养型、纤维素分解的细菌相对丰度高于山脚;山脚处掠食性或外寄生性型、细胞内寄生虫、人类病原体、硝酸盐还原型、光异养型细菌相对丰度高于山顶。固氮作用的细菌则以山腰处相对丰度最高。