盛玉鈺,叢 靜,盧 慧,3,楊開(kāi)華,楊林森,王 敏,張于光,*

1 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所,國(guó)家林業(yè)局森林生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100091 2 青島大學(xué)附屬醫(yī)院,青島 266061 3 中央民族大學(xué),生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,北京 100081 4 神農(nóng)架國(guó)家公園管理局,神農(nóng)架金絲猴保育生物學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,神農(nóng)架林區(qū) 442411

林線過(guò)渡帶是高山郁閉森林到矮曲林之間的生態(tài)過(guò)渡帶[1],是高山垂直植被帶的重要生態(tài)過(guò)渡區(qū),是陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化響應(yīng)的敏感區(qū)域[2- 4]。研究表明,氣候變化使林線過(guò)渡帶位置出現(xiàn)向上、不變或向下等不同的響應(yīng)趨勢(shì),表明林線動(dòng)態(tài)變化的影響機(jī)制復(fù)雜多變[5]。目前,有關(guān)林線區(qū)植被格局和氣候變化響應(yīng)[6- 8]、凋落物分解[3]、土壤碳氮循環(huán)[9]、幼苗建植[10]等方面已有較多研究報(bào)導(dǎo),但關(guān)于林線土壤微生物的研究相對(duì)較少,且多限于微生物的降解活性[11]、土壤細(xì)菌多樣性[12],忽略了其土壤真菌群落結(jié)構(gòu)組成和形成機(jī)制,造成林線土壤微生物的理論體系有大部分的缺失。本研究將將致力于完善整個(gè)林線土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)理論。

真菌是土壤微生物的主要組成部分,不僅可以有效降解土壤中復(fù)雜組分和凋落物,還可以監(jiān)測(cè)土壤病理過(guò)程、驅(qū)動(dòng)養(yǎng)分循環(huán)和能量流動(dòng),是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要健康指標(biāo)[13- 15]。然而,采用傳統(tǒng)方法分離出的真菌種類和數(shù)量卻很有限[16],難以全面和準(zhǔn)確了解真菌群落的真實(shí)組成和分布情況。隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展,特別是高通量測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用,人們對(duì)土壤微生物的研究和認(rèn)識(shí)日漸深入。大量研究表明環(huán)境選擇是微生物群落結(jié)構(gòu)形成和變化的重要影響因素,土壤真菌適宜在酸性土壤中生長(zhǎng)[17],對(duì)土壤濕度[18]、溫度[13,19]、養(yǎng)分含量[20-21]以及不同的土壤層環(huán)境[22]十分敏感,且不同林型對(duì)應(yīng)著不同的優(yōu)勢(shì)菌群[23],不同地區(qū)的主要影響因子也可能存在不同。研究林線土壤真菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響機(jī)制,將為神農(nóng)架國(guó)家公園(Shennongjia National Park, SNP)的建設(shè)政策提供生態(tài)理論指導(dǎo)。

神農(nóng)架國(guó)家公園是目前世界中緯度地區(qū)唯一保存完好的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng),其獨(dú)特的地理和氣候條件孕育了豐富的生物資源[24],具有明顯的高山林線過(guò)渡帶分布特征,為開(kāi)展林線過(guò)渡帶微生物多樣性及其形成機(jī)制研究提供了理想的場(chǎng)所[12]。本研究選擇神農(nóng)架國(guó)家公園中林線上、下的灌木林和針葉林為研究對(duì)象,采用Illumina高通量測(cè)序技術(shù),旨在探討：(1)林線上、下的灌木林和針葉林的真菌群落結(jié)構(gòu)組成情況;(2)影響林線過(guò)渡帶土壤真菌多樣性的主要環(huán)境因子。

1 研究方法

1.1 樣地設(shè)置與土壤樣品采集

神農(nóng)架國(guó)家公園位于湖北省西北部神農(nóng)架林區(qū)的西南部。神農(nóng)架(31°15′—31°57′N,109°59′—110°58′E)的神農(nóng)頂高達(dá)3105.4 m,為華中地區(qū)最高峰[25]。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,四季變化明顯。年平均氣溫為7.2℃,年均降水量為1500 mm[26]。神農(nóng)架國(guó)家公園具有典型的植被帶分布特征,從低海拔到高海拔分別為常綠闊葉林、落葉闊葉林、針闊混交林、針葉林和灌木林,其中灌木林植物蓋度較低且海拔分布為2736—2777 m,針葉林植物蓋度較高且海拔分布為2530—2590 m。在灌木林中,喬木層和灌木層的優(yōu)勢(shì)植物物種分別是粉紅杜鵑(Rhododendronoreodoxa)和神農(nóng)箭竹(Fargesiamurielae),在針葉林中的優(yōu)勢(shì)植物物種是巴山冷杉(Abiesfargesii)。神農(nóng)架國(guó)家公園的灌木林和冷杉林具有明顯的林線。

在神農(nóng)架國(guó)家公園的灌木林和針葉林中分別設(shè)立采樣點(diǎn),記錄各采樣點(diǎn)的海拔、坡度、植被等信息(表1)。在每個(gè)樣地,連續(xù)設(shè)置9個(gè)20 m×20 m的樣方,樣方之間間隔約20 m。每個(gè)樣方內(nèi)以對(duì)角線五點(diǎn)取樣法設(shè)置5個(gè)5 m×5 m的小樣方,用土鉆(直徑4 cm)采集0—10 cm的土壤樣品10—15鉆,去除凋落物和碎石等,經(jīng)過(guò)2 mm孔篩后分裝,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步分析或低溫保存?zhèn)溆谩Ｒ徊糠?約100 g)置于-80℃超低溫冰箱,用于DNA提取,另一部分(約500 g)4℃保存,用于土壤理化性質(zhì)測(cè)定。

表1 神農(nóng)架國(guó)家公園土壤采集點(diǎn)基本情況

1.2 土壤理化性質(zhì)和植物參數(shù)的測(cè)定

土壤理化性質(zhì)采用常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)定[27]。包括pH計(jì)測(cè)定土壤pH,烘干法測(cè)定土壤含水量,水溶解法測(cè)定水溶性有機(jī)碳,凱氏定氮法測(cè)定全氮,堿解擴(kuò)散法測(cè)定有效氮,離子體發(fā)光色譜儀測(cè)量全磷、速效磷含量。采用溫度探測(cè)儀測(cè)量土壤層10 cm溫度。分別調(diào)查兩個(gè)林型中的喬木層(胸徑 ≥ 5 cm)和灌木層(胸徑≤5 cm)的植物,記錄其種名、數(shù)量、高度、蓋度及多度等指標(biāo)。

1.3 土壤微生物基因組DNA提取、純化和定量

利用試劑盒E.Z.N.A.? Soil DNA Kit(OMEGA, Bio-tek, USA)提取和純化土壤微生物DNA,通過(guò)NanoDrop ND- 1000分光光度計(jì)測(cè)量DNA溶液的濃度。DNA濃度和純度達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：每個(gè)DNA樣品濃度最低達(dá)25 ng/μL,滿足A260/280處于1.8—2.0之間且A260/230>1.7。

1.4 Illumina測(cè)序和測(cè)序數(shù)據(jù)預(yù)處理

本試驗(yàn)通過(guò)Illumina測(cè)序平臺(tái)檢測(cè)rDNA ITS2基因片段序列,利用Galaxy平臺(tái)(http://mem.rcees.ac.cn:8080)對(duì)測(cè)序原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,分析兩個(gè)樣地中的土壤真菌物種組成情況。

采用gITS7F(正向引物5′-GTGARTCATCGARTCTTTG-3′)和ITS4R(反向引物5′-TCCTCCGCTT ATTGATATGC- 3′)[28]對(duì)真菌的ITS2區(qū)段進(jìn)行擴(kuò)增,其中反向引物中標(biāo)有不同序列的Barcode,用于區(qū)分樣品。PCR擴(kuò)增體系(50 μL)包括5 μL 10×Taq緩沖液,1.5 μL dNTP混合物,0.5 μL Taq酶,2 μL牛血清白蛋白(5 mg/mL,酶保護(hù)劑),1 μL正向引物,1 μL反向引物,1 μL DNA溶液(約25 ng/μL)和38 μL ddH2O。PCR反應(yīng)條件為94℃預(yù)變性1 min,35個(gè)循環(huán)(94℃變性20 s, 56℃退火25 s,68℃延伸45 s),68℃終延伸10 min。利用3%的凝膠電泳檢測(cè)并回收DNA樣品,通過(guò)試劑盒E.Z.N.A.? Gel Extraction Kit(OMEGA,Bio-tek,美國(guó))純化DNA樣品,重新測(cè)量其濃度和純度。純化后的DNA樣品按照光密度值和濃度進(jìn)行混合,Qubit定量,建庫(kù),將混合樣品與PhiX于96℃變性2 min,置于冰水混合物中5 min,最后將樣品放入試劑盒MiSeq Reagent Kit(Illumina, San Diego, CA, USA)進(jìn)行2×250 bp雙末端上機(jī)測(cè)序。

分別將原始序列文件以及樣品與Barcode對(duì)應(yīng)文件上傳至數(shù)據(jù)平臺(tái),區(qū)分樣品、去除引物(容納1.5%不匹配率)。按照Flash[29]算法拼接序列(最小重疊片段長(zhǎng)度為30 bp)。利用Btrim刪除質(zhì)量低于20的序列[19],Trim N刪除長(zhǎng)度低于200 bp或含有模糊堿基的序列(N)。根據(jù)序列長(zhǎng)度分布情況,將其剪切至240—350 bp。Uchime[30]去除嵌合體之后,按照Uclust算法和97%的相似度對(duì)可操作分類單元(Operational Taxonomic Units, OTUs)進(jìn)行聚類分析。采用RDP classifier(50%可信度)在真菌ITS UNITE 數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)物種信息。本研究將每個(gè)樣品的OTUs之和標(biāo)準(zhǔn)化為10000,每個(gè)樣品的OTUs豐度為該樣品的單元格/10000的百分比。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)值進(jìn)行初步分析;植被多樣性采用Shannon指數(shù)和Richness指數(shù)表征;真菌多樣性采用Shannon指數(shù)、Chao值和Richness指數(shù)表征;基于R 3.1.2的vegan包或者在線分析網(wǎng)站(http://www.ou.edu/ieg/)進(jìn)行下列數(shù)據(jù)分析。通過(guò)除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析(Detrended correspondence analysis,DCA)和不相似性檢驗(yàn)(Dissimilarity test)檢測(cè)樣地的群落結(jié)構(gòu)組成差異;利用皮爾遜相關(guān)性分析(Pearson correlation test)、典范對(duì)應(yīng)分析(Canonical correspondence analysis,CCA)和Mantel分析,得出影響真菌群落結(jié)構(gòu)組成的主要環(huán)境因子,其中CCA中為避免出現(xiàn)嚴(yán)重的共線性,要求環(huán)境因子的方差因子(Variance inflation factor,VIF)必須小于20[28];利用Origin 8.5作圖。利用IBM SPSS Statistics 21進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析和獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)和植物多樣性分析

從測(cè)得的土壤營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)來(lái)看(表2),灌木林的土壤養(yǎng)分總體高于針葉林,全磷和有效磷含量具有顯著差異(P< 0.01),有機(jī)碳、可溶性有機(jī)碳、全氮和有效氮含量無(wú)顯著差異。在灌木林和針葉林樣地采集的土壤樣品均呈酸性,但針葉林土壤pH顯著高于(P< 0.001)灌木林土壤。與灌木林相比,針葉林土壤溫度偏低,濕度偏高,且溫濕度差異顯著(P< 0.001)。針葉林的胸徑、喬木層株高、灌木層植物密度、植物多樣性和物種數(shù)目顯著(P< 0.001)高于灌木林。

表2 土壤理化性質(zhì)、植被多樣性和真菌多樣性指數(shù)

數(shù)據(jù)表示形式均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤,P值通過(guò)獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)得出

2.2 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性

圖1 灌木林和針葉林土壤真菌群落結(jié)構(gòu)組成在門水平上的比較Fig.1 Comparison of the soil fungal community compositions in shrub and coniferous forests on level of phyla

通過(guò)Illumina測(cè)序,共得到2786條不同的ITS2區(qū)OTUs,樣本的序列條數(shù)分布在13547—40799之間。按照10000的值重新取樣,從灌木林土壤樣品中檢測(cè)出1288個(gè)OTUs,從針葉林土壤樣品中檢測(cè)出2027個(gè)OTUs。通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)樣地土壤中存在子囊菌門(Ascomycota)、擔(dān)子菌門(Basidiomycota)、接合菌門(Zygomycota)、壺菌門(Chytridimycota)和球囊菌門(Glomeromycota)等5個(gè)門的真菌,包括226個(gè)屬和553個(gè)種。在門水平上,擔(dān)子菌門(P= 0.003)和接合菌門(P= 0.002)的豐度在兩樣地之間差異極其顯著(圖1),壺菌門和球囊菌門的豐度不足1%,與未知菌門(Unclassified)歸為其他(Others)。在灌木林土壤中的優(yōu)勢(shì)真菌為接合菌門(55.86%),優(yōu)勢(shì)菌屬為被孢霉屬M(fèi)ortierella(35.07%)(表3),優(yōu)勢(shì)菌種為Mortierella_humilis|SH218044.06FU(26.15%)(表4);而在針葉林土壤中的優(yōu)勢(shì)真菌為擔(dān)子菌門(67.38%),優(yōu)勢(shì)菌屬為隱球菌屬Cryptococcus(27.12%),優(yōu)勢(shì)菌種為Cryptococcus_terricola|SH215219.06FU(26.96%)。在擔(dān)子菌門中,針葉林土壤中的絲膜菌屬(Cortinarius)、絲蓋傘屬(Inocybe)、紅菇屬(Russula)和蠟殼耳屬(Sebacina)的豐度顯著高于灌木林。

針葉林土壤真菌的Shannon指數(shù)、Chao值和richness指數(shù)均顯著高于(P< 0.05)灌木林(表2)。DCA顯示兩個(gè)林型的真菌群落結(jié)構(gòu)(β多樣性)差異顯著(圖2),不相似性檢驗(yàn)(基于Bray-curtis和manhattan距離方法)進(jìn)一步證實(shí)這兩個(gè)林型的真菌群落結(jié)構(gòu)存在顯著差異(表5)。

上述結(jié)果表明,灌木林和針葉林在土壤真菌群落結(jié)構(gòu)組成上存在顯著差異,且針葉林的土壤真菌多樣性顯著高于灌木林。

表3 兩種林型中相對(duì)豐度大于1%的土壤真菌屬

*表示獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的P值 < 0.05,**表示獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的P值 < 0.01;數(shù)值形式: 平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤

表4 兩種林型中相對(duì)豐度大于1%的土壤真菌種

*表示獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的P值 < 0.05,**表示獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的P值 < 0.01. 數(shù)值形式: 平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤

圖2 灌木林和針葉林土壤真菌群落組成除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析Fig.2 Detrended correspondence analysis of soil fungal community compositions in shrub and coniferous forests

2.3 影響土壤真菌群落變化的主要環(huán)境因子

通過(guò)CCA初步分析與真菌群落結(jié)構(gòu)組成相關(guān)的環(huán)境因子,利用方差膨脹因子分析(VIF < 20)共選入7個(gè)環(huán)境因子：可溶性有機(jī)碳、土壤溫度、全磷、全氮、土壤pH、植物多樣性指數(shù)、土壤濕度。按照環(huán)境因子在CCA1軸的投影長(zhǎng)度得知,土壤pH、植物多樣性、土壤溫度和土壤濕度是影響真菌群落組成的重要環(huán)境因子(圖3)。利用Mantel分析(表6),綜合R值和P值可以看出,土壤pH對(duì)土壤真菌多樣性的影響最高,植物多樣性次之,土壤濕度和土壤溫度對(duì)土壤真菌的類群也有明顯的影響。

表5 灌木林和針葉林的土壤真菌群落組成的不相似性檢驗(yàn)

MRPP: 多響應(yīng)置換過(guò)程分析, multiple response permutation procedure; Anosim, 相似性分析, analysis of similarities; Adonis, 多元方差分, permutational multivariate analysis of variance; Delta: 該組平均距離, the group mean distance; Bray-curtis, 布雷柯蒂斯距離方法, Bray-curtis diastance method; Manhattan: 曼哈頓距離方法, Manhattan distance method

表6 土壤真菌全部OTUs、重要真菌門與環(huán)境因子的Mantel分析

圖3 灌木林和針葉林土壤真菌群落組成與環(huán)境因子間的典范對(duì)應(yīng)分析Fig.3 Canonical correspondence analysis between soil fungal community compositions and environmental factors in shrub and coniferous forestsDsoc: 水溶性土壤有機(jī)碳, dissolved soil organic carbon; Tem: 土壤溫度, soil temperature; TP: 全磷, total phosphorus; TN: 全氮, total nitrogen; pH: 土壤酸堿度; Mo: 土壤濕度, soil moisture; Plant Shannon: 植物香農(nóng)指數(shù), plant Shannon index

3 討論

通過(guò)對(duì)神農(nóng)架國(guó)家公園灌木林和針葉林土壤真菌多樣性的分析,發(fā)現(xiàn)擔(dān)子菌門為針葉林土壤真菌的優(yōu)勢(shì)類群。有研究表明,擔(dān)子菌門在土壤木質(zhì)素含量較高的環(huán)境中占優(yōu)勢(shì),是最主要的分解者[31],本研究中針葉林植被多樣性指數(shù)較高,土壤中木質(zhì)素相對(duì)較多,是擔(dān)子菌門的重要生存來(lái)源。絲膜菌屬(Cortinarius)、絲蓋傘屬(Inocybe)、紅菇屬(Russula)和蠟殼耳屬真菌(Sebacina)屬于外生菌根真菌,且在針葉林中豐度顯著高于灌木林。菌根真菌是植物菌根和真菌的共生體,在凋落物分解、養(yǎng)分循環(huán)和能量流動(dòng)中具有重要作用[18],其聯(lián)結(jié)形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)降低了不利物種的優(yōu)勢(shì)地位,促進(jìn)優(yōu)勢(shì)擔(dān)子菌與針葉樹(shù)植物共生[32]。灌木林中土壤真菌的優(yōu)勢(shì)真菌類群為接合菌門,與Wallenstein等研究結(jié)果一致[33]。被孢霉屬(Mortierella)是土壤習(xí)居菌,往往健康植物土壤中豐度更高[34],本研究發(fā)現(xiàn)該屬真菌為灌木林土壤優(yōu)勢(shì)真菌,表明神農(nóng)架國(guó)家公園灌木林土壤更健康。

植被的類型決定了凋落物數(shù)量和質(zhì)量的不同[23]。除了微生物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的降解和轉(zhuǎn)化,植被類型的凋落物特點(diǎn)[35]及其對(duì)雨水的截留能力的不同,在一定程度上影響著土壤表層有機(jī)質(zhì)含量的變化。針葉林中巴山冷杉等樹(shù)木的小型葉占優(yōu)勢(shì)[36],凋落物積累量較低,導(dǎo)致針葉林對(duì)雨水的攔截能力相對(duì)較弱,土壤含水量高,土壤碳氮流失較多,與趙溪等結(jié)果一致[35]。而灌木林中粉紅杜鵑等樹(shù)木的葉片寬大,單位面積凋落物積累量較高,使灌木林具有較強(qiáng)的雨水?dāng)r截能力,土壤含水量較低,表層的有機(jī)物流失較少,土壤中碳氮含量較高。且針葉林植被葉表面含難降解的臘質(zhì),而灌木林的植被凋落物相對(duì)容易降解,產(chǎn)生有機(jī)質(zhì)輸入土壤,維持灌木林土壤的碳氮含量,秦嘉海也表明祁連山的灌木林土壤有機(jī)質(zhì)含量比當(dāng)?shù)蒯樔~林高[37]。

土壤pH是影響真菌群落結(jié)構(gòu)組成的重要環(huán)境因子,對(duì)土壤真菌的生長(zhǎng)繁殖以及胞外酶的分泌均具有顯著影響[38]。真菌一般在酸性條件下占優(yōu)勢(shì)[17-18],Nevarez等發(fā)現(xiàn)真菌生長(zhǎng)最適pH為5.5[39]。本研究調(diào)查的兩個(gè)林型的土壤pH < 5.5,為酸性環(huán)境,適宜真菌生長(zhǎng)。本研究也發(fā)現(xiàn)土壤真菌多樣性與pH值呈顯著正相關(guān),與喬沙沙等研究相同[18]。

目前,關(guān)于植物多樣性與土壤真菌群落結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性還沒(méi)有一致的定論。有研究表明,植物多樣性對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)在小尺度上具有很明顯的相關(guān)性,但在大尺度上相關(guān)性卻很低,這可能是在大尺度上氣候因子的影響掩蓋了植物因子的影響[40]。也有研究表明,植物多樣性與土壤真菌多樣性不相關(guān)[41],這可能是功能冗余[42]或者獨(dú)特的植物物種在物質(zhì)循環(huán)中有重要作用[43]造成的。本研究中,CCA和Mantel分析顯示,真菌多樣性與植物多樣性呈顯著正相關(guān)關(guān)系。覆蓋土壤的不同植被類型影響土壤真菌多樣性,一方面是因?yàn)椴煌脖活愋彤a(chǎn)生不同的根際分泌物,影響土壤真菌群落的組成和分布;另一方面是植物與某些土壤真菌具有共生關(guān)系,如菌根關(guān)系,從而提高了共生菌的豐度,但抑制了其他真菌的生命活動(dòng),從而影響真菌的群落組成多樣性[18, 23]。高林線的強(qiáng)烈太陽(yáng)輻射對(duì)幼苗生長(zhǎng)具有嚴(yán)重的限制作用[44],本研究中針葉林的喬木層胸徑、株高以及灌木層株數(shù)顯著高于灌木林,這可能是因?yàn)楦吆０巍⒌陀糸]度的灌木林得到了較多的太陽(yáng)輻射,且低溫條件下的強(qiáng)光造成的低溫光抑制作用降低了生長(zhǎng)季的光合作用[5],其植物生長(zhǎng)受到更多限制,而低海拔、高蓋度的針葉林則沒(méi)有受到強(qiáng)光造成的太大影響,形成針葉林的胸徑、株高和物種數(shù)目高于灌木林的結(jié)果,影響著土壤真菌多樣性。

森林林線過(guò)渡帶的形成一般與溫度存在很大關(guān)系[5],本研究顯示溫度與土壤真菌群落結(jié)構(gòu)顯著相關(guān),說(shuō)明溫度也是控制林線處土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的重要環(huán)境因子,Ding等也認(rèn)為溫度是控制林線處土壤細(xì)菌多樣性的主要環(huán)境因子[12]。林線處的郁閉林溫度比其臨近的高海拔林區(qū)溫度更低[8],本研究的灌木林的土壤溫度顯著高于較低海拔的針葉林,這可能與針葉林植株茂密程度顯著高于灌木林有關(guān),灌木林郁閉度低,白天光照產(chǎn)生的熱量能較多存儲(chǔ)在土壤中,而高郁閉度的針葉林一定程度上阻擋了光照,熱量較難進(jìn)入針葉林土壤層,晝夜溫差會(huì)比灌木林小,一定程度上可以維持和穩(wěn)定土壤真菌的生命活性。溫度變化通常會(huì)改變微生物細(xì)胞酶的活性,影響細(xì)胞生長(zhǎng)和分化機(jī)制,從而影響微生物多樣性[2, 19]?；诹志€過(guò)渡帶在全球氣候變化中的重要指示作用,研究其地下微生物在氣候和土壤條件變化下的響應(yīng),為人們對(duì)凍害的防治和林線的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)提供了一定的理論依據(jù)。