賀蘭山不同海拔典型植被帶土壤微生物多樣性

劉秉儒 ，張秀珍，胡天華，李文金

(1.寧夏大學(xué)西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，銀川 750021;2.寧夏賀蘭山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，銀川 750021;3.國家林業(yè)局賀蘭山森林生態(tài)定位研究站，銀川 750021;4.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000)

土壤微生物是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要部分，它積極參與生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在生物地化循環(huán)過程調(diào)控和生態(tài)系統(tǒng)功能維持方面起著關(guān)鍵作用［1-3］。深入探討土壤微生物多樣性的變化規(guī)律，揭示微生物群落與生境的關(guān)系，有助進(jìn)一步揭示生態(tài)系統(tǒng)退化/恢復(fù)的機(jī)理［4］，從而為土壤質(zhì)量監(jiān)測、植被恢復(fù)和可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

賀蘭山是我國三大沙漠(毛烏素沙地、烏蘭布和沙漠、騰格里沙漠)與銀川平原的分界線，是我國西北地區(qū)最后一道生態(tài)屏障，也是連接青藏高原、蒙古高原及華北植物區(qū)系的樞紐，生物類型具有典型的多樣性和交叉性［4-5］。作為干旱區(qū)具有完整垂直帶譜的山地生物多樣性寶庫，賀蘭山的植物多樣性受到重視［6-7］，但是對土壤微生物多樣性的研究明顯不足，不同海拔梯度土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)和分布特性尚不明確。

賀蘭山植被有明顯的垂直分布規(guī)律，隨海拔的升高，植被類型分別為荒漠化草原、山地疏林草原、山地針葉林和亞高山灌叢草甸或高山草甸［4，6-7］，是研究干旱風(fēng)沙區(qū)不同類型生態(tài)系統(tǒng)地上地下關(guān)系演變問題的理想場所。賀蘭山較低海拔處的荒漠地帶和地處較高海拔的高山草甸地帶，條件都較為嚴(yán)酷，而海拔在1700—2200 m之間的植物物種豐富度最高、林型變化最大，植物物種多樣性分布規(guī)律符合山地生態(tài)學(xué)“中間膨脹”理論［7］，但是賀蘭山微生物多樣性變化規(guī)律尚不明確，為此，本文通過沿海拔梯度的6個(gè)典型植被帶土壤開展微生物多樣性實(shí)驗(yàn)研究，為賀蘭山荒漠-森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)調(diào)控、退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建、保護(hù)區(qū)的管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

賀蘭山位于銀川平原和阿拉善高原之間(地處 38°27'—39°30'N，105°41'—106°41'E 之間)，山體孤立，主峰海拔3556 m。賀蘭山西和北側(cè)為阿拉善戈壁荒漠，東側(cè)為銀川平原。賀蘭山處在典型大陸性氣候區(qū)域范圍內(nèi)，具有山地氣候特征。氣候變化大，年均氣溫－0.8℃，年均降水量420 mm，年均蒸發(fā)量2000 mm，賀蘭山的降水量具有明顯的垂直分異現(xiàn)象，平均每上升100 m，降水量增加13.2 mm。年均降水量自山麓至高山帶為200—600 mm，6—8月份最為集中，占全年降水量的60%—80%［8］。賀蘭山植被垂直帶變化明顯，其中分布于海拔2400—3100 m的陰坡的寒溫性針葉林帶的青海云杉純林郁閉度大，更新良好，是賀蘭山區(qū)最重要的林帶［4，8］。

1.2 研究方法

在賀蘭山1300—3200 m海拔范圍內(nèi)，橫跨東坡和西坡沿海拔高度依次確定了以短花針茅為建群種的荒漠化草原(DS)、蒙古扁桃為建群種的山地旱生灌叢(MXS)、油松為建群種的溫性針葉林(TCF)、油松、杜松和山楊為優(yōu)勢種的針闊葉混交林(MF)、青海云杉為建群種的寒溫性針葉林(CTCF)和嵩草、矮嵩草為優(yōu)勢種的亞高山草甸(SAM)等6種代表性的典型植被帶，在每個(gè)植被帶按等高線設(shè)置5個(gè)樣地，于2011年8月上旬進(jìn)行樣地調(diào)查(樣地基本情況見表1)，每個(gè)樣方內(nèi)去除地表枯落物或者剝離表土后用直徑為4 cm的土壤取樣器隨機(jī)鉆取0—10 cm的土樣5個(gè)，混合后剔除植物根系和石塊，過2 mm篩后轉(zhuǎn)入消毒的塑料袋并保存到4℃的冰盒，帶回實(shí)驗(yàn)室后立即用新鮮土樣分別測定土壤微生物的代謝活性，用脂肪酸甲酯提取微生物脂肪酸。

表1 樣地基本情況Table 1 Basic condition of plots

1.2.1 土壤理化性質(zhì)的測定

土樣基本理化性質(zhì)的測定用常規(guī)分析方法［12］，其中土壤含水量采用烘干法，土壤容重采用環(huán)刀法，pH值的測定采用酸度計(jì)法。土壤全鹽測定采用電導(dǎo)法(水∶土=5∶1)。土壤全氮采用凱氏定氮法。全磷采用HClO4-濃H2SO4外加熱消煮法、分光光度法。

1.2.2 土壤微生物功能群落多樣性的測定

稱10 g的新鮮土，在超凈工作臺(tái)中將土壤加入帶有玻璃珠的存有90 mL無菌0.145 mol/L NaCl溶液的三角瓶中，加蓋振蕩15 min(轉(zhuǎn)速為150 r/min)，使土壤顆粒均勻分散，靜置l min后，用移液槍吸取5 mL溶液，加入裝有45 mL無菌水的三角瓶中，將土樣稀釋100倍，靜置10—15 min，將抽取150μL的懸浮液接種至Biolog生態(tài)盤中，放人25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d，每隔12 h在595 nm處用VAMAX自動(dòng)讀盤機(jī)進(jìn)行自動(dòng)讀數(shù)(Mierolog ReL 3.5 軟件)，并延續(xù)至 168 h［9］。

微平板孔中溶液吸光值平均顏色變化率AWCD、Shannon-Wiener物種豐富度指數(shù)H、碳源利用豐富度指數(shù) S、Shannon-Wiener均勻度指數(shù) E、Simpson優(yōu)勢度指數(shù) Ds的計(jì)算［9］:

式中，Ci為每個(gè)有培養(yǎng)基孔的吸光值，Ri為對照孔的吸光值，n為培養(yǎng)基孔數(shù)，Biolog生態(tài)板n值為31。

式中，Pi為第i孔的相對吸光值與所有整個(gè)微平板的相對吸光值總和的比值，計(jì)算公式:

式中，S為被利用碳源的總數(shù)(吸光值≥0.25所有微孔的總和);Ds=1－∑Pi

1.2.3 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性測定

(1)脂肪酸甲酯提取 將15 mL的0.2 mol/L的KOH甲醇溶液和3g的新鮮土壤加到35 m L的離心管中，同時(shí)加入100μL的標(biāo)樣(C19:0)，然后混合均勻，在37℃下溫育1 h(脂肪酸釋放，樣品10 min渦旋1次)。

(2)加3 mL 1.0 mol/L的醋酸溶液中和pH值。加10 mL的正己烷，使FAMEs轉(zhuǎn)到有機(jī)相中，480×g離心10 min，將正己烷相轉(zhuǎn)到干凈試管中，在N2氣流下?lián)]發(fā)掉溶劑，將FAMEs溶解在0.5 mL的1∶1的(正己烷∶甲基丁基醚)。

(3)作氣相色譜(GC-MS)分析，得到土壤微生物的磷脂脂肪酸組成圖譜，進(jìn)而得到不同脂肪酸的含量和種類［10］，即 FAME 指紋構(gòu)型。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔植被帶土壤特征

不同海拔6種植被帶土壤理化性質(zhì)表現(xiàn)出不同的變化趨勢(表2)。土壤含水量隨著海拔的增加表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，但是處于迎風(fēng)坡的亞高山草甸土壤水分明顯低于溫性針葉林、針闊混交林和寒溫性針葉林。土壤容重表現(xiàn)為山地旱生灌叢土壤容重最大為1.733 g/cm3，荒漠草原的粗骨土和亞高山草甸土次之，有森林分布的山地灰褐土較小，寒溫性針葉林最小為0.508 g/cm3。說明土壤容重與海拔梯度的變化不相關(guān)，與土壤類型關(guān)系密切，土壤pH值隨著海拔高度的增加逐漸減小。土壤全鹽在0.342—0.549 g/kg范圍內(nèi)依大小順序交替變化。

土壤全氮和土壤全磷隨著海拔高度的變化，增加的次序依次是亞高山草甸＞針闊混交林＞溫性針葉林＞寒溫性針葉林＞山地旱生灌叢＞荒漠草原。

表2 賀蘭山不同海拔植被帶的土壤理化性質(zhì)(0—10 cm)Table 2 Chemical and physical properties of soils in different vegetation zones of Helan Mountains(0—10 cm)

2.2 土壤微生物多樣性分析

2.2.1 土壤微生物功能多樣性分析

平均顏色變化率(AWCD)表征了微生物群落碳源利用率，反映了土壤微生物活性、微生物群落生理功能多樣性。圖1結(jié)果顯示，在168 h的培養(yǎng)期內(nèi)，總體上AWCD隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長而增大，即微生物活性隨培養(yǎng)時(shí)間的延長而提高，在培養(yǎng)起始的24 h內(nèi)AWCD值變化不明顯，而且都很低，說明剛開始一段時(shí)間內(nèi)微生物對碳源的利用很低。而培養(yǎng)24 h后AWCD值快速增加，并且隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，AWCD的值逐漸升高，在144 h時(shí)AWCD值增加速度有所減緩，AWCD值趨于穩(wěn)定，其平均值分別為 0.149、0.333、0.714、0.759、0.940、0.998，不同植被帶的土壤微生物利用單一碳源能力(AWCD)的順序?yàn)?亞高山草甸＞寒溫性針葉林＞針葉混交林＞溫性針葉林＞山地旱生灌叢＞荒漠草原。

圖1 不同植被帶土壤平均顏色變化率Fig.1 Average rate of change color development of soil in different vegetation zones of Helan Mountains

Shannon指數(shù)、Shannon均勻度指數(shù)、Simpson指數(shù)和碳源利用豐富度指數(shù)是表征群落多樣性的常用指數(shù)，是研究群落物種數(shù)及其個(gè)體數(shù)和分布均勻程度的綜合指標(biāo)［11］。本文以上述4個(gè)指數(shù)來研究不同植被類型土壤微生物群落對31種碳源利用的多樣性，結(jié)果表明(表3)隨海拔的升高，土壤微生物群落物種豐富度指數(shù)(H)和均勻度指數(shù)(E)總體上均表現(xiàn)出增大的趨勢，荒漠草原土壤微生物群落物種豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)最低，分別為0.697和0.397，亞高山草甸土壤微生物群落物種豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)最高，分別為2.919和0.921。沿著海拔遞增碳源利用豐富度指數(shù)(S)也表現(xiàn)出遞增的規(guī)律，優(yōu)勢度指數(shù)依次為:荒漠草原＞山地旱生灌叢＞溫性針葉林＞針闊混交林＞寒溫性針葉林＞亞高山草甸，荒漠草原優(yōu)勢度指數(shù)最高為0.992，海拔最高的亞高山草甸均勻度最低為0.915。但是土壤微生物群落優(yōu)勢度指數(shù)(Ds)隨著海拔的升高則表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。表明優(yōu)勢度指數(shù)(Ds)越大，群落結(jié)構(gòu)受優(yōu)勢種的影響越大，海拔越高土壤微生物群落受優(yōu)勢種植被的影響越小。

表3 不同植被帶土壤微生物多樣性指數(shù)分析Table 3 Diversity indices for soil microbial communities in different vegetation zone

不同海拔梯度植被帶土壤微生物群落碳源利用類型的主成分分析，將多個(gè)變量通過線性變換以選出較少個(gè)數(shù)重要變量。主成分個(gè)數(shù)的提取原則是相對應(yīng)特征值大于1的前m個(gè)主成分，且一般要求累計(jì)方差貢獻(xiàn)率要達(dá)到85%。對FAMEs指紋圖譜進(jìn)行主成分分析，通過方差分解主成分提取分析(表4)，總共提取出4個(gè)主成分因子，前3個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85.484%，大于85%。第一主成分可以解釋35.79%的變異，第二主分能夠解釋31.91%的變異，第三主成分能夠解釋17.79%的變異，因此，第一主成分、第二主成分和第三主成分為主要解釋的主成分。

表4 方差分解與主成分提取分析Table 4 Total variance explained variance component and Principal component analysis

將Biolog微平板中31種碳源分為6類，分別為羧酸類化合物、多聚化合物、碳水化合物、芳香化合物、氨基酸、胺類化合物，不同海拔梯度的6種典型植被帶土壤微生物群落對6類碳源的利用有一定的差異性，碳水化合物、羧酸類化合物和氨基酸是其主要利用的碳源，分別為12、6、6種(表5)。說明微生物利用最主要的碳源類別是碳水化合物。

表5 31種碳源的主成分載荷因子Table 5 Loading factors of principle components of 31 sole－carbon sources

計(jì)算31個(gè)碳源在3個(gè)主成分上的載荷值。初始載荷因子反應(yīng)主成分與碳源利用的相關(guān)系數(shù)，載荷因子越高表示碳源對主成分的影響越大。表5說明與第一主成分具有較高相關(guān)性的碳源有24種。與第一主成分顯著正相關(guān)的 PLFAs類型有 11 個(gè)，分別為 15∶0、16∶0、16∶1、18∶1ω9c、18∶1ω9t、18∶2ω6c、18∶3ω3、20∶3ω3、20∶5ω3、21∶0、24∶0，并且相關(guān)性系數(shù)較高，最大可達(dá)到 0.997。與第二主成分顯著正相關(guān)的 PLFAs類型有 8個(gè)，分別為 14∶1、15∶1、16∶0、17∶0、18∶0、18∶2ω6t、20∶0、20∶3ω6。與第三主成分有較高相關(guān)性的 PLFAs 類型有 7個(gè)，分別為 17∶1、18∶3ω6、20∶5ω1、22∶0、22∶6ω3、24∶0、24∶1。第一主成分所包含的脂肪酸類型是土壤的主要PLFAs 類型。

2.2.2 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性分析

從土壤中提取出從C14—C24磷酸脂肪酸生物標(biāo)記共28個(gè)(表6)，不同的生物標(biāo)記代表著不同類型的微生物，包括細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動(dòng)物等，不同的FAMEs生物標(biāo)記在土壤中的分布可分為兩種:一是完全分布，即在各個(gè)植被帶中均有分布，如16∶0。另一種是不完全分布，如20∶5ω1只在山地旱生灌叢土壤中分布，而在其余海拔植被帶中沒有分布;同樣20∶4ω6只在溫性針葉林土壤中分布，在其他海拔高度植被帶中沒有分布。

表6 PLFAs生物標(biāo)記在不同植被帶土壤中的分布情況Table 6 The distribution of PLFAs biomarkers in different vegetation zone

由于磷酸脂肪酸生物標(biāo)記的總含量能夠基本反映出微生物總的含量［12］，將各海拔高度土壤磷酸脂肪酸生物標(biāo)記總量作圖，結(jié)果如圖2所示。寒溫性針葉林土壤微生物磷酸脂肪酸生物標(biāo)記的數(shù)量和種類均最高，意味著寒溫性針葉林土壤微生物量比其他幾個(gè)海拔高度土壤微生物量明顯要高。通過細(xì)菌、真菌的生物量以及細(xì)菌/真菌比值變化來分析賀蘭山不同海拔各植被帶土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的差異(圖3)，可以看出土壤中主要的微生物類群是細(xì)菌，各植被帶土壤中細(xì)菌生物量含量存在較大差異，同樣，還可以看出各樣地中真菌生物量的變化與細(xì)菌的變化相同。細(xì)菌與真菌的比值在各植被帶土壤中也存在差異，山地旱生灌叢為2.03、針闊混交林為1.92，荒漠草原最小1.19?？傮w來看，即寒溫性針葉林土壤中細(xì)菌、真菌生物量及細(xì)菌與真菌的比值都較高，山地旱生灌叢土壤中細(xì)菌、真菌生物量及細(xì)菌與真菌的比值則最小。

圖2 不同植被帶土壤微生物PLFA總含量的變化Fig.2 Changes of the total PLFA in different vegetation zone

圖3 不同植被帶土壤細(xì)菌、真菌及細(xì)菌/真菌特征性磷酸脂肪酸標(biāo)記含量的變化Fig.3 The changes of PLFA marker of bacteria、fungi and bacteria/fungi in different vegetation zone

多樣性指數(shù)可用于評價(jià)不同土壤的微生物群落多樣性，多樣性指數(shù)值高則表明土壤有高的微生物群落多樣性［13］。不同海拔高度6種典型植被帶土壤微生物多樣性指數(shù)進(jìn)行分析(表7)，表明不同海拔高度土壤微生物Shannon-Wiener指數(shù)存在著顯著差異，荒漠草原土壤微生物群落Shannon-Wiener指數(shù)為0.576，明顯低于其它海拔植被帶土壤微生物多樣性指數(shù)，寒溫性針葉林土壤微生物群落的Shannon-Wiener指數(shù)最高(1.148)。Shannon-Wiener指數(shù)依次為寒溫性針葉林＞亞高山草甸＞針闊混交林＞亞高山草甸＞山地旱生灌叢＞荒漠草原。Simpson指數(shù)變化不明顯，寒溫性針葉林土壤微生物Pielou指數(shù)最高為0.34，明顯高于荒漠草原(0.17)和山地旱生灌叢(0.24)，說明寒溫性針葉林土壤微生物組成存在豐富的多樣性。

表7 6種不同典型植被帶土壤微生物多樣性指數(shù)比較Table 7 Soil microbial diversity indices in different vegetation zones

3 討論

研究微生物群落對不同碳源利用能力的差異，可深人了解微生物群落的功能變化。本研究Biolog數(shù)據(jù)表明各植被帶土壤微生物群落利用單一碳源的能力不同，海拔最高的亞高山草甸土壤微生物群落利用單一碳源的能力最強(qiáng)，說明土壤微生物群落代謝活性最強(qiáng)，微生物群落動(dòng)能多樣性最強(qiáng)，而處于最低海拔處的荒漠草原的AWCD最小，說明土壤微生物群落碳代謝功能最弱。高海拔的亞高山草甸具有龐大、密實(shí)的根系，密集于土壤表層根系的分泌物和死亡的根是微生物豐富的能源物質(zhì)，使得土壤微生物群落活性較高。

目前應(yīng)用較廣的豐富度、Shannon指數(shù)和均勻度等參數(shù)，基本能代表土壤微生物群落多樣性的特征［9］。賀蘭山6種典型植被帶土壤微生物群落多樣性指數(shù)沿著海拔梯度也表現(xiàn)出一定的差異性，隨海拔增加微生物的種群多樣性增加了，而且種群豐富度也增加了。這可能是由于植物群落類型初步?jīng)Q定了微生物群落的組成，植物物種組成及群落結(jié)構(gòu)能明顯地改變植物根際土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性，從而使其微生物群落功能多樣性出現(xiàn)相應(yīng)變化［14-15］。因此，地上植被類型對土壤微生物群落碳源利用類型多樣性的影響較大，土壤微生物群落功能多樣性是反映該土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要指示因子。

此外，海拔高度的變化將改變植被組成、結(jié)構(gòu)、土壤溫度、水分、養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)分解、微生物活性等一系列因子［13］，這些因子均能夠顯著影響土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)。本研究通過對不同海拔梯度6種典型植被帶土壤進(jìn)行磷酸脂肪酸生物標(biāo)記的測定，發(fā)現(xiàn)不同海拔高度的6種典型植被帶土壤所含的磷酸脂肪酸的種類和數(shù)量各不相同，海拔2780 m的寒溫性針葉林(青海云杉為優(yōu)勢種)土壤微生物磷酸脂肪酸生物標(biāo)記的數(shù)量和種類均最高，可能原因是:寒溫性針葉林處于賀蘭山西坡，濕潤低溫的環(huán)境，土壤枯落物層厚度為5cm，溫性針葉林(油松林為優(yōu)勢種)枯落物層厚度為3—4 cm，針闊混交林(油松、杜松、青海云杉、山楊為建群種)為2—3 cm，其余樣地則基本沒有枯落物覆蓋。因而青海云杉林較之其他植被帶樣地枯落物層較厚，枯落物可為土壤提供營養(yǎng)，導(dǎo)致植物和土壤微生物之間的協(xié)同進(jìn)化，促進(jìn)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性。

多數(shù)研究表明，土壤微生物多樣性與植物群落多樣性呈正相關(guān)。Kennedy等人［16］利用T-RFLP技術(shù)對7種不同植被的土壤微生物研究后發(fā)現(xiàn)，植被差異可以顯著影響土壤中微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)。對從北美到南美土壤細(xì)菌多樣性的空間變異研究表明，土壤細(xì)菌群落的多樣性和物種豐富度隨地上生態(tài)系統(tǒng)類型的變化而變化［3］。Zak等［17］研究結(jié)果表明微生物磷酸脂肪酸(PLFA)含量與植物種類數(shù)量相關(guān)性顯著，隨著植物種數(shù)量的增加，土壤中細(xì)菌和放線菌的PLFAs數(shù)量下降，而真菌的PLFAs呈現(xiàn)上升趨勢。但是Johnson等［18］認(rèn)為細(xì)菌多樣性和植物多樣性不相關(guān)，植物的功能型對細(xì)菌種群的影響更為強(qiáng)烈。Bryant等人［19］和Noah等人［20-21］發(fā)現(xiàn)在海拔梯度上微生物與植物多樣性的分布格局不同，Bryant等人認(rèn)為微生物多樣性沿海拔梯度上升而增加，但是Noah等人發(fā)現(xiàn)細(xì)菌多樣性沒有顯著的海拔梯度變化(r2＜0.17，P＞0.1)。賀蘭山植物多樣性沿海波梯度的分布格局研究表明，在中海拔位置(海拔在1900—2100 m之間)生物多樣性最高，物種多樣性與生產(chǎn)力符合山地生態(tài)學(xué)中的“中部膨脹”理論［7］。但是對賀蘭山土壤微生物多樣性研究表明:賀蘭山土壤微生物多樣性沿海拔梯度是增加的趨勢，支持Bryant等人對微生物多樣性分布格局的研究結(jié)論。這說明在高海拔地區(qū)有更多的適合該生境的微生物存在，對維持干旱風(fēng)沙區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性具有重要意義。

本研究利用Biolog和FAMEs法技術(shù)測定的多樣性分布格局略有差異，一個(gè)重要原因是技術(shù)原理不同導(dǎo)致的，Biolog需要在相同的環(huán)境下進(jìn)行室內(nèi)培養(yǎng)，沒有環(huán)境梯度尤其是溫度梯度的差異，而FAMEs法不需要對土壤微生物進(jìn)行培養(yǎng)，可直接提取出原位土壤微生物群落的脂肪酸，但該方法的不足之處是其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與微生物體內(nèi)的磷脂脂肪酸是否提取完全、穩(wěn)定以及實(shí)驗(yàn)過程是否造成污染等有很大關(guān)系。因此，完全揭示微生物多樣性的分布格局，需結(jié)合其他技術(shù)才能更完全、更真實(shí)地反映微生物全貌。近年來分子生物學(xué)研究技術(shù)的快速發(fā)展，為揭示微生物群落結(jié)構(gòu)和種群組成提供了利器，地下土壤微生物群落沿海拔梯度的變化及反饋機(jī)制，需綜合運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)做進(jìn)一步深入研究。

［1］Bell T，Newman J A，Silverman B W，Turner SL，Lilley A K.The contribution of species richness and composition to bacterial services.Nature，2005，436(7054):1157-1160.

［2］Liu B R，Jia G M，Chen J，Wang G.A review of methods for studying microbial diversity in soils.Pedosphere，2006，16(1):18-24.

［3］Fierer N，Jackson R B.The diversity and biogeography of soil bacterial communities.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2006，103(3):626-631.

［4］Liu B R，Qu X N，Li Z G，Hu T H.The great significance and research issues on long-term located research of Helan Mountain forest ecosystem.Ningxia Journal of Agriculture and Forest，2010，(1):53-54，28.

［5］Liang CZ，Zhu Z Y，Wang W，Pei H，Zhang T，Wang Y L.The diversity and spatial distribution of plant communities in the Helan Mountains.Acta Phytoecologica Sinica，2004，28(3):361-368.

［6］Zhang J G，Zhang J G.Characteristics of vegetation diversity in Helan Mountain.Arid Land Geography，2005，28(4):526-530.

［7］Jiang Y，Kang M Y，Zhu Y，Xu G C，Liu Q R.Plant biodiversity patterns on Helan Mountain，China.Acta Oecologica，2007，32(2):125-133.

［8］Liu B R.Changes in soil microbial biomass carbon and nitrogen under typical plant communies along an altitudinal gradient in east side of Helan Mountain.Ecology and Environmental Sciences，2010，19(4):883-888.

［9］Qin Y Y，Li J H，Wang G，Li W J.Effects of sowing legume species on functional diversity of soil microbial communities in abandoned fields.Journal of Lanzhou University:Natural Science，2009，45(3):55-60.

［10］Zhang SX，Chen F L，Zheng H.Response of soil microbial community structure to the leaf litter decomposition of three typical broadleaf species in mid-subtropical area，southern China.Acta Ecologica Sinica，2011，31(11):3020-3026.

［11］Chen H H，Zhang R，Zhang Y，Wang F，Gao L Y.Analysis of microbial community function diversity in gravel-mulched field.Chinese Journal of Soil Science，2011，42(1):51-55.

［12］Guckert JB，Hood MA，White DC.Phospholipid ester-linked fatty acid profile changes during nutrient deprivation of Vibrio cholerae:increase in trans/cis ratio and proportions of cyclopropyl fatty acids.Applied and Environmental Microbiology，1986，52(4):794-801.

［13］Klose S，Acosta-Martínez V，Ajwa H A.Microbial community composition and enzyme activities in a sandy loam soil after fumigation with methyl bromide or alternative biocides.Soil Biology and Biochemistry，2006，38(6):1243-1254.

［14］Zheng H，Chen F L，Ouyang Z Y，F(xiàn)ang Z G，Wang X K，Miao H.Utilization of different carbon sources types in biolog-GN microplates by soil microbial communities from four forest types.Environmental Science，2007，28(5):1126-1130.

［15］Kowalchuk G A，Buma D S，de Boer W，Klinkhamer P GL，van Veen JA.Effects of above-ground Plant speciescomposition and diversity on the diversity of soil-borne microorganisms.Antonie van Leeuwenhoek，2002，81(1/4):509-520.

［16］Kennedy N，Brodie E，Connolly J，Clipson N.Impact of lime，nitrogen and plant species on bacterial community structure in grassland microcosms.Environmental Microbiology，2004，6(10):1070-1080.

［17］Zak D R，Holmes W E，White D C，Peacock A D，Tilman D.Plant diversity，soil microbial communities，and ecosystem function:are there any links?Ecology，2003，84(8):2042-2050.

［18］Johnson D，Booth R E，Whiteley A S，Bailey M J，Read D J，Grime JP，Leake J R.Plant community composition affects the biomass，activity and diversity of microorganisms in limestone grassland soil.European Journal of Soil Science，2003，54(4):671-677.

［19］Bryant J A，Lamanna C，Morlon H，Kerkhoff A J，Enquist B J，Green J L.Microbes on mountainsides:Contrasting elevational patterns of bacterial and plant diversity.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2008，105(Supplement 1):11505-11511.

［20］Noah F，McCain C M，Meir P，Zimmermann M，Rapp J M，Silman M R，Knight R.Microbes do not follow the elevational diversity patterns of plants and animals.Ecology，2011，92(4):797-804.

［21］Collins H P，Cavigelli M A.Soil microbial community characteristics along an elevation gradient in the Laguna Mountains of Southern California.Soil Biology and Biochemistry，2003，35(8):1027-1037.

參考文獻(xiàn):

［4］劉秉儒，璩向?qū)帲钪緞?，胡天華.賀蘭山森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究的重大意義與研究內(nèi)容.寧夏農(nóng)林科技，2010，(2):53-54，28.

［5］梁存柱，朱宗元，王煒，裴浩，張韜，王永利.賀蘭山植物群落類型多樣性及其空間分異.植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，28(3):361-368.

［6］鄭敬剛，張景光.試論賀蘭山植物多樣性的若干特點(diǎn).干旱區(qū)地理，2005，28(4):526-530.

［8］劉秉儒.賀蘭山東坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮沿海拔梯度的變化特征.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，19(4):883-888.

［9］秦燕燕，李金花，王剛，李文金.添加豆科植物對棄耕地土壤微生物多樣性的影響.蘭州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，45(3):55-60.

［10］張圣喜，陳法霖，鄭華.土壤微生物群落結(jié)構(gòu)對中亞熱帶三種典型闊葉樹種凋落物分解過程的響應(yīng).生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31(11):3020-3026.

［11］陳宏灝，張蓉，張怡，王芳，高立原.壓砂地土壤微生物群落功能多樣性分析.土壤通報(bào)，2011，42(1):51-55.