海拔驱动伯乐树土壤细菌群落结构动态变化特征研究

　　 摘要:

伯乐树 (Bretschneidera sinensis) 是中国特有的孑遗稀有树种，天然种群呈碎片化分布，亟需保护。尽管其在生态与进化上具有重要意义，但关于其生境条件和微生物互作机制的研究仍较为有限。根际微生物群落作为植物与土壤环境互作的重要纽带，对物种适应和保护具有关键作用。为此，本研究在浙江仙霞岭自然保护区沿不同海拔梯度（低海拔<735m，中海拔735—865m，高海拔>865m）采集伯乐树根际和非根际土壤，测定土壤理化性质，并通过16S rRNA 高通量测序解析细菌群落组成、多样性格局、组装过程及互作网络。结果表明，伯乐树土壤整体呈酸性（pH 4.77—5.02），根际速效钾含量随海拔升高显著增加（由低海拔的119.21mg/kg升至高海拔的164.55 mg/kg）。群落α多样性（OTU数、Chao1、Shannon指数）随海拔呈现“先降后升”的趋势。功能菌群如固氮螺菌属(Azospirillum)在高海拔相对丰度显著升高，显示其在氮循环和养分补偿中可能发挥作用。冗余分析（RDA）结果表明，根际群落主要受速效钾和全氮驱动，而非根际群落则更受pH和速效钾调控。群落组装分析显示，中海拔根际土壤的随机性过程贡献较高，而非根际群落始终以随机性过程占主导。共现网络分析表明，中海拔微生物互作最为活跃；高海拔根际网络以正相关为主，可能依赖植物根系分泌物维持互利关系；而高海拔非根际则呈现“高模块化—低正相关”特征，反映出在养分受限条件下的功能隔离和竞争关系。综上，海拔梯度显著塑造了伯乐树根际与非根际土壤细菌群落，但二者响应策略差异明显。研究结果不仅揭示了山地生态系统中植物–微生物互作的适应机制，也为伯乐树的就地保护、种群恢复及亚热带森林微生物资源利用提供了科学依据。