摘要
分散的植物所形成的“肥岛”对旱地生态系统的结构和功能具有重要意义。为了了解沙漠肥岛土壤生物和非生物资源的空间异质性现象,测定了豆科灌木(Hedysarum scoparium)和非豆科灌木(Artemisia ordosica)周围三个位点(树冠下,树冠边缘和裸土)和四个深度(0-10 cm,10 - 20 cm,20 - 40 cm和40 - 60 cm)处土壤的细菌群落结构及物理化学性质。两种灌木表现出了相似的土壤非生物和生物格局。与裸地相比,树冠下的土壤中富集了富营养微生物和潜在的分解者,微生物群落具有更高的系统发育多样性,共现网络的连通性较低,模块性较高。在裸土中,富集了寡营养微生物和潜在硝酸盐还原菌。土壤理化性质的空间异质性不明显。树冠下仅富集了有机质、可溶性有机碳和硝酸盐;它们的富集与细菌群落的变异密切相关。本研究揭示了荒漠生态系统肥沃岛屿土壤性质的空间格局及其相互关系,为进一步探讨土壤养分再分配机制提供了理论依据。
主要图片结果
图1. PCoA展示了4个土壤深度(0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm)和3个位点(树冠下、树冠边缘和裸土)处的细菌群落结构。
图2. 相对丰度前10位的门。
图3. 在每个土壤深度,由LEfSe分析鉴定的每个土壤位点的典型微生物。
图4. (A)微生物共现网络,用颜色标记了包含超过总节点5%的模块。(B)每个网络的节点连通性(归一化度)和中心性(中间性中心性)。同一个图中,散点上方相同的字母表示差异不显著(p < 0.05;Kruskal Wallis非参数检验)。
图5. PCA图展示了4个土壤深度(0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm)和3个位点(树冠下、树冠边缘和裸土)处的土壤理化性质结构。
图6. (A)土壤理化性质与细菌alpha和beta多样性的spearman相关性试验结果。只显示统计上显著的相关系数。红色为正相关,紫色为负相关。由于beta多样性指数的正负值仅表示对应样本在PCoA图中相对于坐标轴原点的位置,所以beta多样性指数与养分含量的负相关仅表示显著相关。(B)由随机森林鉴定的与差异土壤理化显著相关的生物标识OTUs。标签背景色表述OTU所属的门。符号表示与OTU相关的物理化学变量。外圈柱状图展示了OTU在三个位点处的相对丰度。维恩图显示了不同物理化学变量的相关OTUs的交集。(C) 生物标识在属水平上的的相对丰度。