旅游干扰对山地草甸土壤细菌类群与多样性变化的影响.pdf

新 疆 农 业 大 学 学 报 2 0 2 3,4 6(4):3 2 43 3 2 J o u r n a l o f X i n j i a n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t yD O I:1 0.2 0 0 8 8/j.c n k i.j x a u.2 0 2 3.0 4.0 0 9旅游干扰对山地草甸土壤细菌类群与多样性变化的影响蔚恒瑞1,2,郑 伟1,2,汪 洋1,2(1.新疆农业大学 草业学院,乌鲁木齐 8 3 0 0 5 2;2.新疆维吾尔自治区 草地资源与生态重点实验室,乌鲁木齐 8 3 0 0 5 2)摘 要:为研究旅游干扰对山地草甸土壤细菌类群多样性的影响,以新疆阿勒泰喀纳斯景区山地草甸为研究对象,分析了旅游干扰对土壤碳氮磷含量、微生物生物量碳氮、细菌类群组成和多样性的影响,以及土壤细菌类群组成、多样性与土壤养分的关系。结果表明,旅游干扰使监测期内土壤碳氮磷养分及化学计量比与土壤微生物生物量碳含量、土壤微生物生物量氮含量及土壤微生物生物量碳氮比减小;变形菌门(P r o t e o b a c t e r i a)相对丰度减少,厚壁菌门(F i r m i c u t e s)、疣微菌门(V e r r u c o m i c r o b i a)、绿弯菌门(C h l o r o f l e x i)相对丰度增加,属水平下各菌属相对丰度有差异;门和属水平下,A c e指数、C h a o指数、S h a n n o n多样性指数均减小。旅游干扰改变了土壤细菌类群组成、多样性与土壤碳氮磷、土壤微生物生物量碳含量、土壤微生物生物量氮含量以及土壤碳氮比、土壤碳磷比、土壤氮磷比、土壤微生物生物量碳氮比的相关关系。旅游干扰改变了山地草甸生态系统土壤细菌组成,使土壤细菌多样性、土壤养分含量和生物活性下降,并重塑了土壤细菌与土壤养分、生物性质之间的内在联系。关键词:山地草甸;土壤细菌组成与多样性;土壤生态化学计量特征;土壤微生物量中图分类号:S 1 5 4.3 文献标识码:A E f f e c t s o f T o u r i s m o n t h e C o m p o s i t i o n a n d D i v e r s i t y o f S o i l B a c t e r i a i n M o u n t a i n M e a d o wYU H e n g-r u i1,2,Z HE N G W e i1,2,WAN G Y a n g1,2(1.C o l l e g e o f G r a s s l a n d S c i e n c e,X i n j i a n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,U r u m q i 8 3 0 0 5 2,C h i n a;2.X i n-j i a n g K e y L a b o r a t o r y o f G r a s s l a n d R e s o u r c e s a n d E c o l o g y,U r u m q i 8 3 0 0 5 2,C h i n a)A b s t r a c t:T h i s a r t i c l e s t u d i e s t h e i m p a c t o f t o u r i s m d i s t u r b a n c e o n s o i l b a c t e r i a l t a x a d i v e r s i t y i n m o u n-t a i n m e a d o w s.A s t h e r e s e a r c h s u b j e c t,a m o u n t a i n m e a d o w i n t h e A l t a y K a n a s S c e n i c A r e a o f X i n j i a n g w a s e x a m i n e d t o d e t e r m i n e t h e e f f e c t s o f t o u r i s m d i s t u r b a n c e o n s o i l c a r b o n,n i t r o g e n,a n d p h o s p h o r u s c o n-t e n t,m i c r o b i a l b i o m a s s c a r b o n(MB C)a n d m i c r o b i a l b i o m a s s n i t r o g e n(MB N),b a c t e r i a l c o mm u n i t y c o m-p o s i t i o n,a n d d i v e r s i t y,a s w e l l a s t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s o i l m i c r o b i a l c o mm u n i t y c o m p o s i t i o n,d i v e r s i t y,a n d s o i l p r o p e r t i e s.T h e f i n d i n g s r e v e a l e d t h a t d i s t u r b a n c e c a u s e d b y t o u r i s m d e c r e a s e d s o i l C,N,a n d P n u-t r i e n t a n d s t o i c h i o m e t r i c r a t i o a s w e l l a s MB C,MB N,a n d MB C/MB N l e v e l s;P r o t e o b a c t e r i as r e l a t i v e a-b u n d a n c e f e l l w h e r e a s F i r m i c u t e s,V e r r u c o m i c r o b i a,a n d C h l o r o f l e x is r e l a t i v e a b u n d a n c e r o s e.A t t h e g e-n u s l e v e l,t h e r e w e r e v a r i a t i o n s,a n d a t t h e p h y l u m a n d g e n u s l e v e l s,t h e r e w e r e d e c l i n e s i n t h e A c e i n d e x,C h a o i n d e x,a n d S h a n n o n d i v e r s i t y i n d e x.T o u r i s m i n t e r f e r e n c e h a s a l t e r e d t h e c o m p o s i t i o n o f s o i l b a c t e r i a l c o mm u n i t i e s a n d t h e i r r e l a t i o n s h i p w i t h s o i l C,N,P,MB C,MB N a n d C/N,C/P,N/P,MB C/MB N.I n收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 8基金项目:国家自然科学基金项目(3 2 0 6 0 4 0 2);国家科技基础资源调查专项第三次新疆综合科学考察项目(2 0 2 2 x j k k 0 4 0 0-4)通讯作者:汪 洋,E-m a i l:w a n g y a n g x j a u.e d u.c n 第4期蔚恒瑞,等:旅游干扰对山地草甸土壤细菌类群与多样性变化的影响a d d i t i o n,i t h a s a l s o a l t e r e d t h e s o i l b a c t e r i a l c o m p o s i t i o n o f m o u n t a i n o u s g r a s s l a n d e c o s y s t e m s,l e a d i n g t o a d e c r e a s e i n s o i l b a c t e r i a l d i v e r s i t y,n u t r i e n t c o n t e n t,a n d b i o l o g i c a l a c t i v i t y,a n d r e s h a p i n g t h e i n t r i n s i c r e l a-t i o n s h i p b e t w e e n s o i l b a c t e r i a,s o i l n u t r i e n t s,a n d b i o l o g i c a l p r o p e r t i e s.K e y w o r d s:m o u n t a i n m e a d o w;s o i l b a c t e r i a l c o mm u n i t y c o m p o s i t i o n a n d d i v e r s i t y;s o i l e c o l o g i c a l s t o i-c h i o m e t r i c p r o p e r t i e s;s o i l m i c r o b i a l b i o m a s s 土壤细菌是土壤微生物的重要组成部分1,在土壤养分形成 与土壤功 能维持方 面 起 着 重 要 作用2-5,也是反映土壤质量变化的敏感性指标6,7。外界环境的变化、干扰或胁迫可以使草地土壤细菌类群发生显著改变,进而导致土壤功能水平发生改变8,9。研究表明,土壤外源氮素的添加1 0,1 1和降水的增加1 2等环境要素改变可以使草地土壤细菌类群结构发生显著变化;草田轮作导致的土壤养分水平、根系分泌物变化能影响土壤微生物生长代谢和类群组成结构1 3;沙化草地生态修复后,土壤细菌数量显著增加,显著增加类群中以节杆菌属(A r-t h r o b a c t e r)和芽孢杆菌属(B a c i l l u s)为主,土壤细菌类群组成结构发生变化1 4;不同草地类型土壤细菌结构变化的主要影响因素是土壤含水量、p H值、有机质含量和氮含量1 5。大量研究证实,土壤细菌类群及构成比例的变化可以较为敏感的反映物质循环1 6、能量流动1和土壤养分形成1 7,1 8等生态过程的时间2、空间变化1 9及功能水平2 0,也是反映外界干扰对生态系统影响较为重要的指标2 1。旅游干扰不仅对土壤的理化性质造成了显著影响,还 改 变 了 土 壤 微 生 物 的 组 成、结 构 和 多 样性2 2,2 3,进而影响了土壤酶活性、土壤呼吸作用2 4和温室气体排放通量2 5等土壤生态功能的水平。对于旅游干扰下,土壤微生物组成、结构和多样性变化原因的分析,有学者认为是土壤养分变化导致的2 6,2 7,也有学者认为是土壤物理化学环境改变导致的2 8,2 9。本研究以喀纳斯景区著名景点观鱼台和鸭泽湖山地草甸为研究对象,利用1 6 s R NA高通量测序技术,通过2组对比样地(旅游干扰与未干扰)分析旅游干扰下土壤细菌类群组成和多样性的变化,探讨土壤细菌类群组成和多样性变化与土壤养分变化和生物活性的内在联系,为控制旅游干扰下山地草甸土壤生态系统退化提供依据。1 材料与方法1.1 研究区概况喀纳斯景区(N 4 8 1 3 4 9 1 1,E 8 6 4 2 8 7 5 4)位于新疆阿勒泰地区的阿尔泰山,研究区地处欧亚大陆腹地,年平均降水量1 0 6 5.4 mm;研究区纬度高,海拔1 0 6 43 1 4 7 m,山体地形奇异,自然气候独特,年均温度-0.2,最高温度2 9.3,最低温度-3 7,一年当中有6个月的气温月平均值在0 以下,有7个月处于冬冷时节2 3。2 0 1 9年和2 0 2 0年 景 区 年 降 水 量 分 别 为8 0 0.5 mm和9 2 6.2 mm(数据来源于布尔津县喀纳斯景区气象站点)。景区主要有高山草甸、亚高山草甸、中山草甸3类草地。中山草甸的杂类草以及禾草草甸是试验区草地的植被类型,这一地带皆有河谷阶地、缓斜坡地、坡地及谷地等多样地貌,海拔1 3 0 01 9 0 0 m,是当地牧民主要的春秋放牧场或割草场。草层高度2 57 0 c m,草层盖度8 0%9 9%。植物种类组成丰富,主要有无芒雀麦(B r o m u s i n e r m i s)、草甸早熟禾(P o a p r a t e n s e)、狭颖鹅冠草(R o e g n e r i a m u t a b i-l i s)、地榆(S a n g u i s o r b a o f f i c i n a l i s)、绿草莓(F r a-g a r i a v i r d i s)和短柄苔草(C a r e x p e d i f o r m i s)等,伴生 种 有 香 豌 豆(L a t h y r u s p r a t e n s i s)、野 火 球(T r i f o l i u m l u p i n a s t e r)、线 叶 野 豌 豆(V i c i a t e n u i f o l i a)等2 8。土壤类型为草甸黑钙土,表层(01 0 c m)有机质含量1 0 02 5 0 g/k g2 9。每年6月至8月为旅游旺季,年接待旅客约1 0 0万人次。1.2 样地选择与土壤样品采集根据旅游干扰强度的圈层理论2 1,本试验采用2组对比样地,未干扰样地设置在距干扰样地5 0 08 0 0 m处,海拔、微地形和土壤质地等条件基本一致,远离游客活动,且受到属地林草部门的严格保护,旅游干扰样地在游客干扰距离、践踏痕迹、植物群落数量特征等方面与未受旅游干扰样地有明显差别。4块样地分别命名为:观鱼台未干扰、观鱼台干扰、鸭泽湖未干扰、鸭泽湖干扰。观鱼台和鸭泽湖的草地类型主要为杂类草及禾草型,其中观鱼台未干扰样地无游客游览痕迹,群落盖度为9 0%,地上生物量为6 5 0 g/m2,群落草层高度为4 0 c m;观鱼台干扰样地游客游览痕迹明显,群落盖度为6 5%,地上生物量为3 5 0 g/m2,群落草层高度为3 0 c m。鸭泽湖未干扰样地无游客游览痕迹,群落盖度为8 0%,地上生物量为6 0 0 g/m2,群落草层高度为3 5 c m;鸭泽湖干 扰 样 地 游 客 游 览 痕 迹 明 显,群 落 盖 度 为7 0%,地上生物量为3 8 0 g/m2,群落 草层高度为523新 疆 农 业 大 学 学 报2 0 2 3年 1 8 c m。4块样地均选2 0 0 m2 0 0 m面积设置明显的定点采样监测标志,保证年际间采样监测在同一范围内。调查时间为2 0 1 9年7月1 0日和2 0 2 0年7月1 0日,每年进行一次植物群落特征调查。每年在定点监测标志内每隔1 0 m布置1 m1 m样方,共1 0个样方,进行植物群落特征测定。在植物群落特征调查结束后,在对应的1 m1 m植物样方内采用2 0 c m(长)2 0 c m(宽)1 0 c m(深)土块法进行土壤养分(土壤有机质、土壤全氮、土壤全磷)和土壤细菌取样,按1 0个重复分别装入无菌自封袋,4 冷藏带回室内测定。1.3 土壤细菌D NA提取和测序将土壤样品冷藏带回,去杂备用的土壤样品用低温保存箱寄至上海美吉生物医药科技有限公司进行提取和测定,采用W a n g等方法用试剂盒E.Z.N.A.S o i l D NA K i t提取土壤细菌D NA,使用引物(3 3 8 F:5 -A C T C C T A C G G GAG G C AG C AG-3;8 0 6 R:5 -G GA C T A CHVG G G TWT C T AAT-3)3 0对土壤细菌1 6 S r R NA的V 3-V 4高变区进行扩增。P C R扩增程序为:9 5 变性3 m i n,9 5 变性3 0 s,5 5 退火3 0 s,7 2 延伸4 5 s,2 7个循环,7 2 延伸1 0 m i n。使用2%琼脂糖凝胶回收P C R产物,利用A x y P r e p D NA G e l E x t r a c t i o n K i t(A x y g e n B i o-s c i e n c e s)进行纯化,T r i s-HC l洗脱,2%琼脂糖电泳检测。利用Q u a n t i F l u o rTM-S T 普洛麦格(北京)生物技术有限公司 进行定量检测。利用I l l u m i n a公司的M i S e q P E 3 0 0平台进行测序(上海美吉生物医药科技有限公司)。测序得到的原始序列均已上传至N C B I的S R A(S e q u e n c e R e a d A r c h i v e)数据库(S R A 1 3 2 0 2 0 3 9 5)。试验数据用E x c e l 2 0 1 3处理,采用S P S S 1 9.0进行显著性差异检验。本研究土壤细菌分类及命名参照 伯杰氏细菌鉴定手册3 1以及 国际细菌命名法典3 2的相关规定,译名主要参考 细菌名称3 3,对未查到命名的细菌属采用高通量测序命名法则3 3。1.4 土壤养分和土壤微生物生物量的测定土壤有机碳采用重铬酸钾浓硫酸外加热法测定,土 壤 全 氮 采 用 凯 式 定 氮 法,土 壤 全 磷 采 用N a OH熔融-钼锑抗比色法3 4;土壤微生物生物量碳(MB C)采用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法,微生物生物量氮(MB N)采用氯仿熏蒸-茚三酮比色法3 5。1.5 数据处理用独立样本t检验对植物群落特征、土壤理化性质基本一致干扰和未干扰样地的土壤细菌类群相对丰度、土壤细菌多样性指数、土壤养分、土壤微生物生物量碳氮进行比较分析;土壤细菌类群相对丰度与土壤其他相关性质的关系采用S p e a r m a n相关性分 析,用S P S S 1 9.0和 生 信 云 平 台(h t t p s:/c l o u d.m a j o r b i o.c o m/)进行相关性分析。2 结果与分析2.1 旅游干扰对土壤细菌类群组成与多样性的影响由表1知,在门分类水平,2 0 1 9年观鱼台样地组旅游干扰样地疣微菌门(V e r r u c o m i c r o b i a)相对丰度显著升高(P0.0 5),鸭泽湖样地组旅游干扰样地放线菌门(A c t i n o b a c t e r i o t a)和厚壁菌门(F i r-m i c u t e s)相对丰度显著升高(P0.0 5)。2 0 2 0年观鱼台样地组旅游干扰样地变形菌门(P r o t e o b a c t e-r i a)相对丰度显著下降(P0.0 5),而疣微菌门相对丰度显著增加(P0.0 5);鸭泽湖样地组旅游干扰样地绿弯菌门(C h l o r o f l e x i)相对丰度显著增加(P0.0 5)。表1 2 0 1 9-2 0 2 0年旅游干扰下土壤细菌优势门相对丰度的比较T a b l e 1 C o m p a r i s o n o f s o i l b a c t e r i a r e l a t i v e a b u n d a n c e a t p h y l u m l e v e l u n d e r t o u r i s m d i s t u r b a n c e f r o m 2 0 1 9 t o 2 0 2 0%样地类型时间放线菌门变形菌门酸杆菌门绿弯菌门厚壁菌门疣微菌门鸭泽湖干扰2 0 1 92 8.8 02.9 3*2 3.4 90.3 4 1 7.3 52.6 5 1 1.6 22.3 86.0 52.0 4*2 0 2 03 8.7 81.4 41 9.6 02.1 3 1 3.5 43.0 9 1 3.9 32.6 4*3.5 90.6 8鸭泽湖未干扰2 0 1 92 2.4 32.5 5 2 7.7 14.7 6 1 7.6 24.3 3 1 5.3 53.4 53.1 90.9 92 0 2 03 5.8 53.7 0 2 0.4 14.1 9 1 6.7 73.7 68.2 92.8 73.5 11.1 7观鱼台干扰2 0 1 93 5.9 85.5 7 2 1.5 54.8 5 1 6.7 83.8 59.7 52.8 35.3 82.0 8*2 0 2 04 4.4 54.9 5 1 5.4 52.7 3 1 4.3 03.0 39.2 21.6 07.4 84.0 4*观鱼台未干扰2 0 1 93 9.9 01.4 8 2 7.7 06.4 7 1 2.0 64.8 18.9 62.9 91.8 70.9 12 0 2 05 0.4 03.5 0 2 1.6 32.3 6*1 0.2 03.6 48.9 01.8 80.7 30.3 0注:*表示同年份同组样地干扰样地与未干扰样地差异显著(P0.0 5);表示未监测到该细菌门623 第4期蔚恒瑞,等:旅游干扰对山地草甸土壤细菌类群与多样性变化的影响 由表2、表3、表4和表5知,在属分类水平,2 0 1 9年观鱼台样地组旅游干扰样地R B 4 1相对丰度极显著增加(P0.0 1),N o r a n k_f_D A 1 0 1_s o i l_g o u r p相对丰度显著增加(P0.0 5),而N o r a n k_f_2 8 8-2相对丰度显著下降(P0.0 5);鸭泽湖样地组旅游干扰样地芽孢杆菌属、R B 4 1相对丰度显著增加(P0.0 5)。2 0 2 0年观鱼台样地组旅游干扰样地N o r a n k_o_G a i e l l a l e s、C a n d i d a t u s_U d a e o b a c t-e r、R B 4 1相对丰度显著增加(P0.0 5),而红色杆形菌属(R u b r o b a c t e r)相对丰度极显著降低(P0.0 5)。表2 观鱼台样地2 0 1 9年旅游干扰下土壤细菌优势属相对丰度比较T a b l e 2 C o m p a r i s o n o f d o m i n a n t r e l a t i v e a b u n d a n c e o f s o i l b a c t e r i a i n G u a n y u t a i s a m p l e p l o t u n d e r t o u r i s m i n t e r f e r e n c e i n 2 0 1 9%样地类型A c i d o b a c t e r i u mN o r a n k_c_K D 4-9 6B r a d y r h i z o b i u mN o r a n k_o_G a i e l l a l e sN o r a n k_f_2 8 8-2R B 4 1N o r a n k_f_X a n t h o b a c t e r a c e a eN o r a n k_f_D A 1 0 1_s o i l_g r o u p观鱼台未干扰8.1 34.2 14.0 12.1 73.7 61.4 91.7 50.4 5 3.6 71.1 3*1.4 90.6 33.5 71.4 41.2 10.5 5观鱼台干扰6.2 92.4 53.4 51.7 93.3 91.0 44.8 12.8 2 2.0 80.5 36.0 31.7 6*2.4 21.1 54.4 81.6 8*注:*表示与同列数据差异显著(P0.0 5);*表示与同列数据差异极显著(P0.0 1)表3 观鱼台样地2 0 2 0年旅游干扰下土壤细菌优势属相对丰度的比较T a b l e 3 C o m p a r i s o n o f d o m i n a n t r e l a t i v e a b u n d a n c e o f s o i l b a c t e r i a i n G u a n y u t a i s a m p l e p l o t u n d e r t o u r i s m i n t e r f e r e n c e i n 2 0 2 0%样地类型N o r a n k_c_S u b g r o u p_6N o r a n k_c_K D 4-9 6R u b r o b a c t e rN o r a n k_o_G a i e l l a l e sC a n d i d a t u s_U d a e o b a c t e rR B 4 1N o r a n k_f_X a n t h o b a c t e r a c e a eN o r a n k_f_6 7-1 4观鱼台未干扰6.3 42.3 03.0 60.8 36.2 62.0 51.5 41.1 1 0.4 1 70.1 8 1.4 70.9 73.4 40.2 37.8 80.8 1观鱼台干扰6.0 21.4 83.0 70.9 02.2 80.6 1*5.9 61.4 0*6.9 5 13.8 5*4.5 51.3 0*3.3 40.7 08.7 31.6 9注:*表示与同列数据差异显著(P0.0 5);*表示与同列数据差异极显著(P0.0 1)表4 鸭泽湖样地2 0 1 9年旅游干扰下土壤细菌优势属相对丰度比较T a b l e 4 C o m p a r i s o n o f d o m i n a n t r e l a t i v e a b u n d a n c e o f s o i l b a c t e r i a i n Y a z e L a k e s a m p l e p l o t u n d e r t o u r i s m i n t e r f e r e n c e i n 2 0 1 9%样地类型A c i d o b a c t e r i u mN o r a n k_c_K D 4-9 6N i t r o s p i r aN o r a n k_o_G a i e l l a l e sA r t h r o b a c t e rR B 4 1N o r a n k_c_A c t i n o b a c t e r i aN o r a n k_o_A c i d i m i c r o b i a l e s鸭泽湖未干扰1 0.4 54.4 7 5.1 51.7 05.6 62.0 33.0 81.5 21.9 60.5 52.3 30.6 52.3 80.5 12.5 20.5 9鸭泽湖干扰1 0.7 31.7 7 4.1 50.8 23.2 21.0 24.7 81.9 04.6 21.5 7*3.4 50.5 7*2.2 60.5 21.8 80.2 6注:*表示与同列数据差异显著(P0.0 5)表5 鸭泽湖样地2 0 2 0年旅游干扰下土壤细菌优势属相对丰度比较T a b l e 5 C o m p a r i s o n o f d o m i n a n t r e l a t i v e a b u n d a n c e o f s o i l b a c t e r i a i n Y a z e L a k e s a m p l e p l o t u n d e r t o u r i s m i n t e r f e r e n c e i n 2 0 2 0%样地类型N o r a n k_c_S u b g r o u p_6N o r a n k_c_K D 4-9 6A r t h r o b a c t e rN o r a n k_o_G a i e l l a l e sG a i e l l aR B 4 1N o r a n k_c_A c t i n o b a c t e r i aN o r a n k_f_6 7-1 4鸭泽湖未干扰4.9 62.1 02.9 81.4 34.9 53.9 34.8 21.6 82.0 30.6 95.2 12.4 61.8 40.3 43.3 00.8 9鸭泽湖干扰6.3 12.0 23.4 40.8 51.2 80.7 93.6 52.3 12.2 11.0 53.3 60.7 22.3 51.4 43.7 70.8 8 由表6知,在门分类水平,2 0 1 9年和2 0 2 0年观鱼台样地组旅游干扰后S h a n n o n指数显著下降(P0.0 5)。2 0 2 0年观鱼台样地组旅游干扰后S i m p-s o n指数显著升高(P0.0 5)。2 0 1 9年鸭泽湖样地组 旅 游 干 扰 后C h a o指 数 极 显 著 下 降(P0.0 1);2 0 2 0年鸭泽湖样地组旅游干扰后C h a o指数和S h a n n o n指数显著下降(P0.0 5)。在属分类水平下,2 0 1 9年观鱼台样地组旅游干扰后A c e指723新 疆 农 业 大 学 学 报2 0 2 3年 数、C h a o指数极显著下降(P0.0 1);2 0 2 0年观鱼台样地组旅游干扰后S h a n n o n指数显著下降(P0.0 5)。旅游干扰降低土壤细菌门和属分类水平的相对丰度,细菌类群组成结构发生改变,多样性降低。表6 2 0 1 9-2 0 2 0年旅游干扰门和属分类水平土壤细菌类群多样性指数的比较T a b l e 6 C o m p a r i s o n o f s o i l b a c t e r i a d i v e r s i t y i n d e x a t p h y l u m a n d g e n u s l e v e l u n d e r t o u r i s m d i s t u r b a n c e f r o m 2 0 1 9 t o 2 0 2 0多样性指数时间观鱼台未干扰观鱼台干扰鸭泽湖未干扰鸭泽湖干扰A c e指数(门分类水平)2 0 1 92 5.0 82.7 12 6.7 91.2 33 3.3 71.1 12 9.4 83.3 52 0 2 02 9.4 70.6 32 7.9 01.5 62 8.8 60.7 92 6.2 61.7 2*A c e指数(属分类水平)2 0 1 94 1 8.4 01 6.0 8 3 7 0.8 91 5.4 3*4 0 6.6 61 9.1 73 8 4.2 12.0 5 2 0 2 05 0 0.0 41 8.8 34 7 1.6 52 7.9 45 1 2.2 62 0.3 95 2 3.3 81 9.3 6C h a o指数(门分类水平)2 0 1 92 4.3 71.6 02 6.5 01.2 93 3.3 11.1 8 2 8.2 51.8 5*2 0 2 02 8.5 50.4 9 2 6.7 50.6 9*2 8.3 80.4 82 6.0 01.6 3*C h a o指数(属分类水平)2 0 1 94 2 7.5 61 7.9 7 3 7 0.4 51 5.4 0*4 0 6.9 31 8.3 13 8 5.3 33.8 0 2 0 2 05 1 1.8 03 3.2 74 8 1.2 93 4.9 25 1 6.5 12 1.4 85 2 8.7 42 1.0 3S h a n n o n指数(门分类水平)2 0 1 91.8 00.0 5 1.6 40.0 7*1.9 00.0 21.9 20.0 12 0 2 01.7 30.1 11.5 10.0 8*1.9 10.0 71.8 00.0 3*S h a n n o n指数(属分类水平)2 0 1 94.5 10.1 04.4 10.2 04.3 10.0 94.4 60.1 12 0 2 04.6 90.0 4 4.4 40.0 9*4.4 90.1 84.2 60.2 0S i m p s o n指数(门分类水平)2 0 1 90.7 40.0 90.7 80.0 10.8 20.1 20.8 10.1 12 0 2 00.6 80.0 5*0.7 40.0 70.7 90.0 80.7 70.0 3S i m p s o n指数(属分类水平)2 0 1 90.8 90.1 00.8 80.0 70.8 80.0 70.8 80.0 52 0 2 00.8 80.0 20.8 80.1 10.8 90.1 10.8 80.0 2注:*表示同年份同组样地干扰样地与未干扰样地差异显著(P0.0 5);*表示同年份同组样地干扰样地与未干扰样地差异极显著(P0.0 1)2.2 旅游干扰下土壤细菌对土壤养分的响应由表7知,在门分类水平,旅游干扰的影响在2 0 1 9年与2 0 2 0年并不完全一致。旅游干扰使优势菌门 硝 化 螺 旋 菌 门(N i t r o s p i r a e)或 拟 杆 菌 门(B a c t e r o i d e t e s)消失,疣微菌门出现;放线菌门与土壤碳含量、氮含量和磷含量由显著相关可转变为相关不显著,与土壤碳氮比的负相关度降低或转为正相关;变形菌门与土壤养分的相关关系变化较小;酸杆菌门与土壤碳含量的相关性提高,正相关度升高,与土壤氮含量可由显著负相关变为无显著相关性;绿弯菌门与土壤碳含量和磷含量的相关性增强,与土壤氮磷比呈显著负相关,与土壤微生物生物量氮呈极显著正相关,与土壤微生物生物量碳氮比呈负相关。由表8知,属分类水平,在旅游干扰的影响下,N o r a n k_o_G a i e l l a l e s与土壤碳含量由负相关转为正相关,与土壤微生物生物量氮、土壤碳氮比相关性变化不大。N o r a n k_c_K D 4-9 6与土壤微生物生物量氮、土壤微生物生物量碳氮比、土壤碳氮比相关性变化不大。2 0 1 9年硝化螺菌属(N i t r o s p i r a)与土壤微生物生物量氮和土壤微生物生物量碳氮比显著相关,在旅游干扰的影响下与土壤养分的相关性升高。2 0 2 0年在旅游干扰的影响下,红色杆形菌属(R u b r o b a c t e r)与土壤氮含量、土壤微生物生物量碳氮比显著正相关性降低,与土壤碳磷比显著负相关,旅游干扰的影响下与土壤养分的相关性降低;2 0 2 0年N o r a n k_f_X a n t h o b a c t e r a c e a e与土壤碳磷比由极显著负相关变为极显著正相关;N o r a n k_f_6 7-1 4与土壤碳氮比由显著负相关变为极显著正相关。3 讨 论草地土壤细菌类群组成、类群构成比例和多样性受土壤p H值3 5、氧化还原电位3 6、土壤养分含量1 5,3 7、生境类型3 8、海拔8、植被特征2和外界干扰7,3 9等多因素影响。在较大的空间尺度下,生境类型、海拔、植被特征等的变化可能是土壤细菌类群组成、类群构成比例和多样性变化的主因3 8。但在土壤类型、植被类型差异较小的空间尺度下,外界干扰、水分与养分的添加等因素导致的凋落物数量与质量、根系分泌物、土壤微环境和土壤养分的改变可能是土壤细菌组成、类群构成比例和多样性变化的主因7,3 7。本研究中,2组样地的土壤类型、植被823 第4期蔚恒瑞,等:旅游干扰对山地草甸土壤细菌类群与多样性