三江源典型高寒草甸不同海拔梯度土壤微生物研究

土壤微生物是生态系统中对环境变化最敏感的类群，研究土壤微生物多样性及其影响因素，将有助于预测全球环境变化对土壤微生物的影响及其响应，有助于人们对陆地生态系统的管理和功能调控。本文以三江源地区典型高寒草甸为研究对象，沿海拔梯度设置了5个样地共65个样方，研究了土壤微生物多样性和海拔分布格局及其影响因子，得出结果如下： （1）五个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种，在4141m到4788m的中、高海拔地区以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等嵩草类植物占优势，而在3221m3490m的地区则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为主。 （2）土壤含水量随海拔高度降低而逐渐减少，土壤温度则逐渐增高。土壤养分中的有机碳、全氮、全磷、全硫高寒嵩草草甸高于高寒草原化草甸和高寒杂草类草甸；全钾含量则正好相反。海拔对高寒草甸植物群落的影响比较明显，海拔高度的变化，使得土壤温度和土壤水分均随之发生变化，从而影响到植物群落的组成与分布，而影响植物群落组成的主要环境因子还有pH值、土壤温度、土壤水分，主要土壤养分为土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）。 （3）应用含有碳、氮、磷、硫循环等相关功能基因的GeoChip4.0芯片共检测到80413个功能基因，典范对应分析表明，影响微生物群落组成的主要土壤因子为pH值、土壤温度、土壤水分、全氮、全磷和速效磷（AP），主要植物因子为植物物种丰富度。 （4）土壤微生物群落碳、氮、磷、硫循环功能基因多样性指数变化趋势基本一致，在藏嵩草-高山嵩草草甸中最低，藏嵩草草甸中最高；碳、氮、硫循环功能基因信号强度变化趋势一致，从大到小依次为藏嵩草草甸>早熟禾-针茅草原化草甸>藏嵩草-高山嵩草草甸>矮嵩草草甸>垂穗披碱草草甸。 （5）在土壤氮循环基因中，固碳基因、碳降解基因、甲烷循环基因多样性指数从高到低表现为早熟禾-针茅草原化草甸>垂穗披碱草草甸>藏嵩草草甸>矮嵩草草甸>藏嵩草-高山嵩草草甸。三者基因信号强度变化与碳循环基因趋势一致，从大到小依次为藏嵩草草甸>早熟禾-针茅草原化草甸>藏嵩草-高山嵩草草甸>矮嵩草草甸>垂穗披碱草草甸。影响碳循环微生物群落组成的主要环境因子为pH值、土壤温度、土壤水分、全氮、全磷、土壤有机碳、土壤易氧化有机碳（LOC）以及植物丰富度和地上生物量等。