紫莖澤蘭不同入侵區(qū)域土壤細(xì)菌群落多樣性比較研究

柳 旭， 孔令杰， 楊 康， 韓月龍， 張風(fēng)娟

河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 河北 保定 071002

紫莖澤蘭Ageratinaadenophorum(Sprengel) R. K. H.為多年生半灌木，屬菊科澤蘭屬(Sangetal.,2010)，原產(chǎn)于美洲墨西哥至哥斯達(dá)黎加一帶(王文琪,2006)，于20世紀(jì)40年代由緬甸傳入我國云南省，現(xiàn)廣泛分布于我國西南地區(qū)，并有進(jìn)一步擴張的趨勢(Wang & Wang,2010)。紫莖澤蘭具有強大的生態(tài)適應(yīng)性和競爭優(yōu)勢，對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)牧業(yè)發(fā)展、人畜健康以及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅(Luetal.,2005)。

土壤微生物在外來植物入侵過程中起著重要作用(肖博,2014)。入侵植物與土壤微生物之間的相互作用關(guān)系深刻影響著入侵植物的適應(yīng)性和競爭力(付偉等,2017； Zhangetal.,2017,2018)。土壤微生物參與土壤中有機質(zhì)的分解、土壤腐殖質(zhì)形成及分解以及養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和循環(huán)，是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分(滕應(yīng)和黃昌勇,2002； Geetal.,2010； Mcguireetal.,2010)。入侵植物在入侵地形成穩(wěn)定種群后會影響入侵地的植物群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引起土壤微生物的多樣性發(fā)生變化(Levineetal.,2003)。如藿香薊AgeratumconyzoidesL.對梨樹各發(fā)育時期和各土層土壤微生物數(shù)量和比例的影響呈現(xiàn)多態(tài)效應(yīng)，對土壤中細(xì)菌數(shù)量的提高效應(yīng)優(yōu)于對土壤真菌和放線菌(吳紅英等，2010)；空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.入侵后，土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌和真菌的數(shù)量顯著增加，而放線菌的數(shù)量顯著下降(王志勇等，2011)；假高粱Sorghumhalepense(L.) Pers.的根系分泌物能選擇性地影響其根際細(xì)菌的數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)，形成假高粱特有的根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性，一些土壤細(xì)菌的介入會提高假高粱的競爭優(yōu)勢(劉純等，2013)。因此，土壤細(xì)菌群落與植物的入侵密不可分(牛紅榜等,2007a；于興軍等,2005)，探究入侵植物根際土壤細(xì)菌群落變化對揭示其入侵機制具有重要意義。

關(guān)于紫莖澤蘭入侵與土壤微生物之間的關(guān)系已有廣泛研究(Yuetal.,2005)。紫莖澤蘭入侵改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu),提高土壤自生固氮菌、氨氧化細(xì)菌和真菌的數(shù)量、提高土壤可利用的養(yǎng)分水平，創(chuàng)造對自身生長有利的土壤環(huán)境(牛紅榜等，2007a)；劉潮等(2018)和Yuetal. (2014)證明紫莖澤蘭根圍的土壤微生物增強了其對本地植物種的競爭力，形成了自我促進(jìn)的入侵機制；紫莖澤蘭葉水溶液中的次生化感物質(zhì)對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響也較大(Zhuetal.,2017)，其入侵改變了根際土壤細(xì)菌多樣性，可能通過聚集一些特定的菌群來實現(xiàn)成功入侵。本研究采集云南境內(nèi)不同入侵域紫莖澤蘭根際土壤，比較不同生境中紫莖澤蘭根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，探究土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子間的關(guān)系。研究結(jié)果對于揭示紫莖澤蘭的入侵機制具有重要作用，同時也大大豐富入侵植物的土壤微生物假說，并為紫莖澤蘭入侵的控制和管理以及生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料采集

紫莖澤蘭樣地位于中國西南地區(qū)的云南省(97°31′-206°11′E，21°8′-29°15′N)。該地土壤類型多為紅壤，氣候?qū)儆趤啛釒Ц咴撅L(fēng)型，干濕季節(jié)分明，紫莖澤蘭入侵嚴(yán)重，形成明顯的單優(yōu)群落。于2017年3月在云南昆明、玉溪、普洱采用“五點法”分別采集紫莖澤蘭根際土壤樣品，設(shè)置樣方大小為3 m×3 m，每個樣點選取3個樣方。去除樣品中的石塊、斷根及其他雜質(zhì)，在實驗室將土壤過2 mm篩。土樣過篩后分成3份：一份于室溫保存，用于土壤理化性質(zhì)測定；一份置于-20 ℃保存，用于PLFAs分析；一份置于-80 ℃保存，用于分子分析。采集的土壤樣品的基本信息見表1。

表1 取樣地點概況Table 1 The general situation of sample location

1.2 土壤樣品理化性質(zhì)的測定

土壤pH值用電位法測定(水土比=2.5∶1)；土壤蛋白酶活性用茚三酮比色法測定，以24 h后1 g土壤中氨基氮的mg數(shù)表示；脲酶活性用苯酚鈉—次氯酸鈉比色法測定，以1 g土壤中NH3-N的mg數(shù)表示；磷酸酶活性用磷酸苯二鈉比色法測定，以1 g土樣1 h催化PNPP分解生成對硝基苯酚的μg數(shù)表示；蔗糖酶活性用3,5-二硝基水楊酸比色法測定，以24 h后1 g土中葡萄糖mg數(shù)表示(關(guān)松蔭,1986； 哈茲耶夫等,1980)；土壤速效磷用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法測定；速效鉀用1 mol·L-1中性醋酸銨浸提—火焰光度計法測定；有機質(zhì)采用重鉻酸鉀法測定；銨態(tài)氮和硝態(tài)氮用2 mol·L-1KCl溶液浸提土樣后，采用全自動化學(xué)分析儀(Smart-Chem 200, Alliance, France)測定(南京農(nóng)業(yè)大學(xué),1990)。

1.3 磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid ，PLFAs)分析

參考Frosteg?rdetal.(1993)和Kourtevetal.(2002)方法對PLFA進(jìn)行提取和分析。PLFA成分分析采用Sherlock MIS 4.5微生物自動鑒定系統(tǒng)(sherlock microbial identification system，美國MIDI公司)，其中PLFA定量采用19∶0內(nèi)標(biāo)法。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，不同特征脂肪酸對應(yīng)不同的微生物(吳愉萍,2009； Frosteg?rd & Baath,1996； Hilletal.,2000； Huangetal.,2013； Olsson & Alstrom,2000)。

1.4 土壤DNA提取及PCR擴增

采用手提法(張海燕等,2009； Zhouetal.,1996)提取土壤樣品總基因組DNA，利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測土壤總DNA的完整性，利用DNA濃度測定儀(Nanodrop)檢測DNA濃度。使用16S rDNA-V4區(qū)特異引物515F(5′-GCGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)進(jìn)行PCR測定，用2%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測。

1.5 Miseq測序

本研究采用Miseq (Illumina，美國)進(jìn)行DNA測序，將測序后的DNA序列拼接，同時對序列的質(zhì)量和拼接效果進(jìn)行質(zhì)控過濾，然后按照barcode標(biāo)簽序列識別并區(qū)分樣品，得到有效數(shù)據(jù)。采用Usearch軟件設(shè)置97%相似性，對有效DNA序列數(shù)據(jù)進(jìn)行操作分類單元(operational taxonomic unit,OTU)分類。Miseq測序、序列拼接以及OTU分類均由北京諾禾致源生物信息科技有限公司完成。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

實驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示；采用Microsoft Excel 2016軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)；采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)和主成分分析(principal components analysis，PCA)；采用Microsoft Excel 2016和Past 3軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樣點紫莖澤蘭根際土壤樣品微生物群落結(jié)構(gòu)

Y1、Y2、Y3和Y4樣點紫莖澤蘭根際土壤樣品中分別檢測到53、61、58和57種PLFA。選取大于0.01 nmoL·g-1的32種PLFA進(jìn)行分析，其中代表革蘭氏陽性細(xì)菌的PLFA 15種、革蘭氏陰性細(xì)菌12種、真菌1種、放線菌3種、叢枝菌根真菌1種(表2)。分析結(jié)果表明，4個樣點中各類微生物含量均存在顯著差異(表3)，其中Y2采樣點的細(xì)菌、真菌、放線菌、叢枝菌根真菌及總磷脂脂肪酸含量均顯著高于其他樣點，而Y1樣點的各類微生物含量均顯著低于其他樣點。各采樣點的各類群微生物中以細(xì)菌PLFAs含量最高，占總PLFAs的63.55%～74.92%(圖1)，各生境土壤樣品細(xì)菌磷脂脂肪酸含量均表現(xiàn)為與微生物總磷脂脂肪酸含量相同的變化趨勢。

對紫莖澤蘭根際土壤微生物群落PLFA進(jìn)行主成分分析(圖2)，結(jié)果顯示，4種樣品分別位于四個不同的象限且空間距離較遠(yuǎn)，說明在不同樣點土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)存在差異。采用SPSS21.0軟件計算主成分因子載荷值，對PC1貢獻(xiàn)較大的PLFA為16∶1 ω9c，17∶0，14∶0 iso，16∶0 iso和17∶0 anteiso；對PC2貢獻(xiàn)較大的PLFA為12∶0和14∶0，根據(jù)表2，以上PLFA均為代表細(xì)菌的PLFA，說明細(xì)菌群落的差異是影響不同樣點紫莖澤蘭根際土壤微生物群落差異的主要因素。

表2 土壤微生物PLFA生物標(biāo)記物Table 2 Phospholipid fatty acid (PLFA) signatures of soil micro-organisms

表3 同樣地土壤微生物各菌群磷脂脂肪酸含量(n=3)Table 3 The contents of soil microbial PLFAs in different soil samples (n=3)

同列數(shù)據(jù)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)后不同小寫字母者表示在5%水平上差異顯著。

The data (means±SD) in the same column with the different letters mean significant differences at 5% level.

圖1 不同樣點土壤微生物群落相對含量堆積圖Fig.1 Soil microbial community relative content accumulationhistogram in different locationsY1：普洱市思茅區(qū)；Y2:玉溪市紅塔區(qū);Y3:昆明市官渡區(qū);Y4:昆明市西山區(qū)。Y1: Simao District, Pu′er; Y2: Hongta District, Yuxi; Y3: Guandu District, Kunming; Y4: Xishan District, Kunming.

2.2 土壤細(xì)菌的OTU豐度和α多樣性

對土壤樣品DNA進(jìn)行高通量測序，經(jīng)過拼接和過濾處理后，獲得16S rDNA標(biāo)簽序列，根據(jù)97%的序列相似性劃分為不同的OTU。OTUs豐度稀釋曲線(圖3)顯示，隨著測序數(shù)量的上升，稀釋曲線斜率逐漸下降，趨向平坦但未達(dá)平臺期，說明測序數(shù)量足夠，能夠反映樣品中的物種組成特征，但仍有小部分低豐度類群未被覆蓋。

土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)如表4所示。4個樣點之間土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)無顯著差異。Y2的Chao1指數(shù)顯著低于Y1、Y3和Y4，而Y1、Y3和Y4無顯著差異。PD_whole_tree指數(shù)代表通過進(jìn)化關(guān)系觀察到的種屬數(shù)，本實驗中Y2土壤細(xì)菌的種屬數(shù)顯著低于其他3個樣地；Y3土壤細(xì)菌的種屬數(shù)顯著高于Y2，但低于Y1、Y4且差異顯著；Y1、Y4土壤細(xì)菌種屬數(shù)無顯著差異。

2.3 土壤細(xì)菌OTUs分布

各土壤樣品一共有12398個細(xì)菌OTUs(圖4)，其中共有的OTUs為2737個，只占總數(shù)的22.08%，說明不同地理條件對土壤細(xì)菌OTU影響明顯。Y2與Y1、Y3、Y4的細(xì)菌OTU共有數(shù)少于其他3個樣品之間的細(xì)菌OTU共有數(shù)，說明Y2區(qū)域與Y1、Y3和Y4區(qū)域細(xì)菌組成存在差異。

圖2 土壤微生物群落的PCAFig.2 Principle component analysis of soil microbes

圖3 細(xì)菌OTUs稀釋曲線Fig.3 Rarefaction curves of the bacterial assemblages (OTU abundance)

樣點 SampleShannon指數(shù) Shannon indexSimpson指數(shù) Simpson indexChao1指數(shù)Chao1 indexPD_whole_treeY110.14±0.040.0028±0.00016030.03±334.60a293.00±8.46aY29.91±0.100.0033±0.00064769.31±383.99b248.83±2.83bY310.00±0.050.0032±0.00035855.29±134.59a268.15±6.79cY410.03±0.110.0054±0.00106183.42±313.05a301.12±1.22a

同列數(shù)據(jù)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)后不同小寫字母者表示在5%水平上差異顯著。

The data (means±SD) in the same column with the different letters mean significant differences at 5% level.

圖4 細(xì)菌OTUs分布韋恩圖Fig.4 Venn graph of bacteria OTUs distribution

2.4 細(xì)菌群落組成及豐度

PCA顯示(圖5)，同一入侵區(qū)域的微生物群落在PCA圖中較接近，表明同一入侵區(qū)域的微生物群落組成較相似。Y3位于PC2的正半軸，Y4位于PC2的負(fù)半軸，說明不同海拔地區(qū)的細(xì)菌物種組成有明顯差異；Y1、Y2、Y3、Y4分別位于4個象限且距離較遠(yuǎn)，說明4個樣點的細(xì)菌組成存在差異。

根據(jù)各OTU代表序列的物種注釋結(jié)果，4種土壤樣品中分別檢測出細(xì)菌44門295科458屬、39門269科438屬、40門289科454屬以及45門303科479屬，其中Y2樣品中檢測到的細(xì)菌門數(shù)量、科數(shù)量以及屬數(shù)量均低于其他3個樣點，Y1和Y4土壤樣品檢測到的門數(shù)量不存在差異，Y1、Y3和Y4樣品中所檢測到的科數(shù)量和屬數(shù)量不存在差異。

選取各樣點土壤樣品中細(xì)菌在門分類水平上最大豐度排名前10的物種，生成物種相對豐度堆積圖(圖6)。由圖6可知，4個樣點土壤樣品都具有豐富的物種，在門的水平歸類的細(xì)菌達(dá)到了80%以上。最大豐度排名前10的種類為：變形菌門、放線菌門、酸桿菌門、擬桿菌門、疣微菌門、厚壁菌門、浮霉菌門、芽單胞菌門、綠彎菌門以及Latescibacteria。在各采樣點的土壤樣品中，不同門類細(xì)菌所占的比例不同，但變形菌門的占比均為最高。

根據(jù)所有樣本在屬分類水平的物種注釋及豐度信息，選取豐度排名前30的屬，根據(jù)其在每個樣本中的豐度信息，從物種和樣本2個層面進(jìn)行聚類，繪制物種豐度聚類熱圖(圖7)。在屬水平上，每個樣點中各類細(xì)菌相對豐度存在差異，且同種細(xì)菌在不同樣點中相對豐度不同。Y1中的優(yōu)勢菌群為固氮菌屬和芽孢桿菌屬；Y2中的優(yōu)勢菌為乳酸桿菌屬、結(jié)核分枝桿菌屬以及根瘤菌屬和伯克霍爾德氏菌屬；Y3中的優(yōu)勢屬為鞘氨醇單胞菌屬和諾卡氏菌屬；而Y4樣地假單胞菌屬為優(yōu)勢菌群。

圖5 細(xì)菌群落的PCAFig.5 Principal component analysis of soil bacterial communities

圖6 門水平上的細(xì)菌相對豐度柱形圖Fig.6 The relative abundance of bacteria in Phylum levelY1：普洱市思茅區(qū)；Y2:玉溪市紅塔區(qū);Y3:昆明市官渡區(qū);Y4:昆明市西山區(qū)。Y1: Simao District, Pu′er; Y2: Hongta District, Yuxi;Y3: Guandu District, Kunming; Y4: Xishan District, Kunming.

圖7 屬水平上的物種豐度聚類熱圖Fig.7 The heatmap of bacterial relative abundance at the genus level

2.5 土壤的理化性質(zhì)

各樣品土壤養(yǎng)分和酶活含量均存在顯著差異(表5)。Y3樣點土壤樣品的速效磷、銨態(tài)氮、酸性磷酸酶含量顯著高于其他區(qū)域。Y2樣點土壤樣品的速效鉀、硝態(tài)氮、有機碳、蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶以及蛋白酶含量均顯著高于其他樣點。除銨態(tài)氮含量外，Y1樣點土壤樣品的其他養(yǎng)分及酶活含量均顯著低于Y2、Y3、Y4樣點。

表5 不同樣點土壤樣品理化性質(zhì)Table 5 Physic-chemical properties of soil samples in different areas

同列數(shù)據(jù)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)后不同小寫字母者表示在5%水平上差異顯著。

The data (means±SD) in the same column with the different letters mean significant differences at 5% level.

2.6 紫莖澤蘭不同入侵區(qū)域土壤細(xì)菌群落豐度及組成與環(huán)境因子的關(guān)系

本實驗中各樣點土壤理化性質(zhì)差異較大，為檢驗各土壤環(huán)境因子是否影響土壤細(xì)菌多樣性及組成變化，研究采用Pearson相關(guān)性分析及Mantel test計算了細(xì)菌群落多樣性指數(shù)和組成與各環(huán)境因子之間的關(guān)系。土壤因子與土壤細(xì)菌的Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)無顯著相關(guān)，說明土壤環(huán)境因子未對4個樣品的土壤細(xì)菌多樣性產(chǎn)生影響。而土壤速效鉀、銨態(tài)氮、有機碳、蔗糖酶、脲酶和蛋白酶含量與細(xì)菌群落Chao1指數(shù)呈顯著或極顯著相關(guān)，說明以上土壤環(huán)境因子顯著影響了土壤細(xì)菌的豐富度(表6)。海拔、土壤速效鉀、硝態(tài)氮、有機碳、蔗糖酶、蛋白酶以及脲酶均與細(xì)菌群落組成存在顯著相關(guān)(P<0.05)，即以上環(huán)境因子均顯著影響了細(xì)菌群落的組成(表7)。綜上所述，土壤速效鉀、有機碳、蔗糖酶、脲酶以及蛋白酶是影響不同樣點紫莖澤蘭根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主要因素。

3 討論

土壤中的細(xì)菌是植物生長的主要驅(qū)動力之一(張麗娜等,2016)，外來植物大量定居后可以通過增加與土壤養(yǎng)分循環(huán)有關(guān)的細(xì)菌數(shù)量來加速土壤的養(yǎng)分循環(huán)，提高植物根系對土壤養(yǎng)分的利用率，以促進(jìn)自身的生長、競爭和擴散(牛紅榜等,2007a)。如互花米草SpartinaalternifloraLoisel.根際土壤中細(xì)菌分布量最大，表明其在土壤中起主要作用(鄭潔等，2017)；薇甘菊MikaniamicranthaKunth根際土壤中細(xì)菌含量也顯著高于真菌和放線菌含量(楊瓊等,2015)。本實驗通過PLFAs分析法和PCA，發(fā)現(xiàn)各樣點土壤微生物中細(xì)菌含量所占比例均為最高，且細(xì)菌含量差異是導(dǎo)致不同入侵區(qū)域土壤微生物群落差異的主要因素。通過16S rDNA高通量測序發(fā)現(xiàn),各入侵區(qū)域中土壤細(xì)菌門類數(shù)量相似，但在各區(qū)域中不同門類細(xì)菌的含量存在顯著差異。其中，變形菌門、放線菌門、厚壁菌門和酸桿菌門含量相對較高，這與牛紅榜等(2007b)和朱珣之等(2015)的研究結(jié)果相似。研究表明，酸桿菌門是新近基于分子生態(tài)學(xué)研究劃分的新細(xì)菌類群，廣泛存在于自然界各種環(huán)境中，約占土壤細(xì)菌類群的5%～46%，可能是健康土壤的指示菌(Ellisetal.,2003)；變形菌門和厚壁菌門在多種植物根際土壤中也是優(yōu)勢類群，如葡萄VitisviniferaL.(Vega-avilaetal.,2015)、紅蕓豆PhaseolusvulgarisL.(Suyaletal.,2015)、菊芋HelianthustuberosusL.(Yangetal.,2016)；而放線菌門多是土壤中的正常菌群(朱珣之等,2015)。

表6 環(huán)境因子與土壤細(xì)菌群落多樣性指數(shù)的Pearson相關(guān)性分析Table 6 Pearson correlation analysis of environmental factors and soil bacterial community diversity index

*代表顯著性P<0.05；**代表顯著性P<0.01。

*indicates significant differences at 0.05 level;**indicates significant differences at 0.01 level.

表7 細(xì)菌群落組成和環(huán)境因子的Mantel檢驗Table 7 Mantel tests of bacterial community and environmental factors

本實驗所有土壤樣品中共有的相對豐度較高的細(xì)菌為變形菌門的假單胞菌屬和鞘氨醇單胞菌屬，變形菌門的慢生根瘤菌屬、厚壁菌門的芽孢桿菌屬以及放線菌門的鏈霉菌屬在部分區(qū)域土壤樣品中相對豐度較高。牛紅榜等(2007b)發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭根際土壤中存在豐富的芽孢桿菌和假單胞菌，通過這些具有強拮抗性能的根際有益微生物的反饋作用，使得紫莖澤蘭能在與當(dāng)?shù)刂参锔偁幹刑幱谟欣匚弧Ｂ愿鼍鷮佟㈡溍咕鷮俸颓拾贝紗伟鷮倬鶠橥寥乐械挠幸嫖⑸锞?施河麗等,2018； Chaintreuiletal.,2000)，在土壤碳、氮循環(huán)中起重要作用。紫莖澤蘭入侵后，其根際土壤中氨氧化細(xì)菌、自生固氮菌等有益功能菌顯著高于本地植物根際土壤，這些功能菌參與土壤氮循環(huán)，可間接為植物提供氮源，促進(jìn)紫莖澤蘭生長，使其在與本地植物競爭中獲得優(yōu)勢(戴蓮等，2012)。

土壤性質(zhì)是影響微生物群落變化的主要因素之一(王光華等,2006)。本研究所選土壤人為干預(yù)較少，因此，細(xì)菌群落的變化主要體現(xiàn)在土壤自身理化性質(zhì)的差異上。紅毛草Murdannianudiflora(L.) Brenan根際土壤中的細(xì)菌含量與過氧化氫酶、蔗糖酶、纖維素酶和脲酶活性存在一定的相關(guān)性(張麗娜等，2016)；而互花米草根際土壤中細(xì)菌PLFA與土壤有機碳、蔗糖酶、過氧化氫酶呈顯著相關(guān)性(鄭潔等,2017)。本研究4個采樣地土壤樣品理化性質(zhì)相差較大，通過細(xì)菌多樣性指數(shù)和土壤因子間的Pearson相關(guān)性分析以及細(xì)菌群落組成和環(huán)境因子的Mantel檢驗可知，土壤中蔗糖酶、脲酶、蛋白酶是影響紫莖澤蘭根際土壤細(xì)菌群落的主要因素。土壤養(yǎng)分與肥力直接相關(guān),直接影響植物生長，土壤微生物的活躍狀態(tài)與土壤物質(zhì)、能量循環(huán)相關(guān)，間接影響土壤肥力。楊瓊等(2015)發(fā)現(xiàn)，薇甘菊根際土壤細(xì)菌與土壤有機質(zhì)、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮、有效磷相關(guān)性顯著；邵文山等(2016)對荒漠草原4種常見植物群落土壤養(yǎng)分及微生物的研究發(fā)現(xiàn)，土壤有機質(zhì)、全氮、速效磷與土壤細(xì)菌群落均存在顯著正相關(guān)關(guān)系；本研究結(jié)果也顯示,有機質(zhì)以及硝態(tài)氮與土壤細(xì)菌群落組成關(guān)系密切。Zhangetal. (2013)指出，土壤pH值也是影響微生物多樣性的主要因素，但本研究沒有發(fā)現(xiàn)土壤pH值對土壤細(xì)菌群落及多樣性有明顯影響，可能與研究中涉及的樣品pH值范圍較近似有關(guān)(pH=6.85～7.50)。

本研究利用PLFAs分析和16s rDNA高通量測序方法相結(jié)合，比較不同采樣點紫莖澤蘭根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異，得到如下結(jié)論：不同樣點紫莖澤蘭根際土壤中細(xì)菌含量存在顯著差異，且細(xì)菌含量在微生物總量中占比最高。各樣點土壤細(xì)菌在門類數(shù)量上相似，但不同門類的細(xì)菌相對豐度不同，其中，變形菌門的相對豐度占比均最高；從屬水平上看，不同樣點存在著不同的優(yōu)勢菌群，且同種細(xì)菌在不同樣點土壤的含量差異較大。通過對土壤環(huán)境因子和細(xì)菌群落作相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，土壤中的速效鉀、有機質(zhì)、蔗糖酶、脲酶以及蛋白酶是影響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主要因素。