system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与分析 3.1. 野生兜兰种群数量、分布及植物群落结构 麻栗坡兜兰主要分布在林下腐殖质丰富、湿度相对较大的土壤中，数量较多；小叶兜兰、白花兜兰、带叶兜兰的生境相近，均分布在岩石裸露、土层浅薄的石缝或石壁上；硬叶兜兰数量最多，一般生长在腐殖质丰富的石缝；小叶兜兰和带叶兜兰分布点生长的兰科植物也是比较耐旱的种类，如石斛属、石豆兰属等；硬叶兜兰主要伴生植物有石仙桃属、钗子股属等极耐早的种类；白花兜兰和麻栗坡兜兰分布点植物群落的分层比较明显，主要分为乔木、灌木和草本3层。 3.2. 不同野生兜兰根际土壤微生物多样性比较 野生兜兰根际土壤细菌和真菌的多样性主要是用高通量测序技术测定细菌和真菌的16srDNA，测序结果见图2~19。 图2. 五种野生兜兰根际土的细菌稀释曲线 图3. 五种野生兜兰根际土中的热图细菌分析 图4. 五种野生兜兰根际土中的细菌门水平分类图 图5. 白花兜兰根际土中的细菌门水平分类图 图6. 帯叶兜兰根际土中的细菌门水平分类图 图7. 麻栗坡兜兰根际土中的细菌门水平分类图 图8. 小叶兜兰根际土中的细菌门水平分类图 图9. 硬叶兜兰根际土中的细菌门水平分类图 图10. 五种野生兜兰根际土的真菌稀释曲线 图11. 五种野生兜兰根际土中的热图真菌分析 图12. 五种野生兜兰根际土中的真菌门水平分类图 图13. 白花兜兰根际土中的真菌门水平分类图 图14. 带叶兜兰根际土中的真菌门水平分类图 图15. 麻栗坡兜兰根际土中的真菌门水平分类图 图16. 小叶兜兰根际土中的真菌门水平分类图 图17. 硬叶兜兰根际土中的真菌门水平分类图 图18. 五种野生兜兰根际土中的真菌目水平分类图 图19. 五种野生兜兰根际土中的真菌属水平分类图 图2为5种不同野生兜兰根际土壤的细菌稀释曲线，从图中可见，曲线趋向平坦，说明测序数据量合理，可以反映样本中绝大多数微生物多样性信息。图3为5种不同野生兜兰根际土壤热图细菌分析图，颜色深浅表示丰度不同，颜色偏暖代表物种多样性和丰度越大，从图中可看出样本聚类主要分4大类，其中白花兜兰样本物种多样性和丰度与其他4个样本有较为明显的差异。图4为5种不同野生兜兰根际土中的细菌门水平分类图，从中可看出，五种兜兰根际土壤中的细菌主要由放线菌门、酸杆菌门、变形菌门、Nitrospirae、ChIoroflexi和Bacteroidetes构成，丰度各有不同。图5~9分别是五种野生兜兰根际土细菌门水平组成饼图，其中白花兜兰主要包括放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门组成，其中放线菌门占比34.97%，变形菌门占比29.12%，绿弯菌门占比14.00%，酸杆菌门占比7.40%；小叶兜兰、麻栗坡兜兰和硬叶兜兰中变形菌门占比较高，约占50%，其次是酸杆菌门；带叶兜兰中变形菌门和酸杆菌门分别占比35.03%和32.99%，其次是Nitrospirae、绿弯菌门、Bacteroidetes和放线菌门。 图10为5种不同野生兜兰根际土的真菌稀释曲线，从图中可见曲线趋向平坦，说明测序数据量合理，可以反映样本中绝大多数的微生物多样性信息。图11为5种不同野生兜兰根际土热图真菌分析图，颜色深浅表示丰度不同，从图中可看出YY和DY聚为一类，说明两者真菌菌群相似度较高；MPL和XY聚为一类，再与BH聚为一大类。图12、图18和图19分别为5种不同野生兜兰根际土壤中真菌的门水平、目水平、属水平分类图。从门水平组成可看出，5种野生兜兰根际土壤中的真菌主要由担子菌门、子囊菌门和未知真菌构成，丰度各有不同。图13~17分别是5种野生兜兰根际土真菌门水平组成饼图，5种野生兜兰主要有担子菌门和子囊菌门组成，但在每种兜兰的占比不同：白花兜兰、麻栗坡兜兰、小叶兜兰和硬叶兜兰中担子菌门占比较高，其次为子囊菌门和未分类真菌，但是带叶兜兰样本却相反，其担子菌门占比6.01%，子囊菌门占比31.94%，未分类真菌占59.14%；在目水平，与其他样本中不同的是，BH样本的Agaricostibales丰度最高，多样性相对较低，MPL中Thelephorales丰度最高，DY中为未知的Ascomycota丰度最高，XY中丰度大小依次是Sebacinates、Cantharellales、unclassified_k_Fungi；YY中主要以unclassified_k_Fungi为主。在属水平，BH中以Sterigmatomyces为主，XY以Sebacina为主，MPL以未分类的Thelephoraceae为主，DY和YY主要是未知真菌丰度较高。 从图中可以看出，5种不同野生兜兰根际土壤中的细菌在门水平主要包括放线菌门、酸杆菌门和变形菌门，真菌在门水平中主要包括担子菌门和子囊菌门，其中真菌在目水平和属水平中多样性较高，这说明5种野生兜兰的生境存在一定的差异，野生兜兰对生存环境的要求较高。其中真菌在目水平和属水平上种类丰富，也可能与兰科植物与真菌共生有关。 3.3. 野生兜兰根际土壤微生物门水平相关性分析 3.3.1. 细菌门水平相关性分析 由表3可知，变形菌门显著影响硝化螺旋菌门，即变形菌门占比越小硝化螺旋菌门占比越多；酸杆菌门与拟杆菌门显著相关(p < 0.01)，放线菌门与绿弯菌门有极显著的负相关。 3.3.2. 真菌门水平相关性分析 由表4可知，担子菌门与子囊菌门有极显著的负相关，即担子菌门占比越高子囊菌门占比也越低。 3.4. 不同野生兜兰根际土理化特性比较 木论自然保护区野生兜兰根际土壤主要理化指标的测定结果见表5，其鲜土水分含量为14.87%~45.37% (风干土水分含量为2.94%~15.21%)，pH为6.49~8.39，有机质含量为20.76 g/kg~31.37 g/kg，全氮含量为2.36 g/kg~19.34 g/kg，碱解氮含量为0.26 g/kg~1.14 g/kg，全磷含量为0.29 g/kg~1.29 g/kg，速效磷含量为2.09 mg/kg~42.38 mg/kg，全钾含量在4.02 g/kg~12.13 g/kg，速效钾含量为69.1 mg/kg~426.3 mg/kg。与国内其他相邻的自然保护区相比，土壤有机质含量属于中等偏低水平，土壤全氮和全磷含量居中上水平，土壤全钾含量则明显偏低 [ 38 ]。大部分野生兜兰分布点之间，其土壤理化性质均有明显的差异。 Table 3 Correlation analysis of rhizospheric soil bacteriophyta levels in Paphiopedilum distribution point 变形菌门(%) 酸杆菌门(%) 放线菌门(%) 绿弯菌门(%) 硝化螺旋菌门(%) 拟杆菌门(%) 变形菌门(%) 1.000 −0.500 −0.500 0.500 −1.000 ** −0.500 酸杆菌门(%) 1.000 −0.500 0.500 0.500 1.000 ** 放线菌门(%) 1.000 −1.000 ** 0.500 −0.500 绿弯菌门(%) 1.000 −0.500 0.500 硝化螺旋菌门(%) 1.000 0.500 拟杆菌门(%) 1.000 表3. 兜兰分布点根际土壤细菌门水平相关性分析 ** 相关性在0.01级别显著(双尾)。 Table 4 Correlation analysis of rhizospheric soil fungal phylum levels in Paphiopedilum distribution point 担子菌门(%) 子囊菌门(%) 担子菌门(%) 1.000 −1.000 ** 子囊菌门(%) 1.000 表4. 兜兰分布点根际土壤真菌门水平相关性分析 ** 相关性在0.01级别显著(双尾)。 Table 5 Comparison of physicochemical characteristics of rhizosphere soil of different species of wild Paphiopedilum in Mulun nature reserv 采样点 根际土 鲜土水分 (%) 风干土水分(%) pH 有机质 (g/kg) 全氮 (g/kg) 碱解氮 (g/kg) 全磷 (g/kg) 速效磷 (mg/kg) 全钾 (g/kg) 速效钾 (mg/kg) 兰花山 硬叶兜兰 39.39 ± 0.99 B 10.08 ± 0.52 B 7.63 ± 0.01 aA 27.65 ± 0.38 bB 7.84 ± 0.21 E 0.73 ± 0.04 bB 0.33 ± 0.05 E 13.44 ± 0.00 dD 5.93 ± 0.26 cC 105.27 ± 3.42 G 兰花山 小叶兜兰 22.44 ± 0.71 E 7.96 ± 0.52 C 7.56 ± 0.01 aA 28.88 ± 0.60 aA 9.48 ± 1.93 C 0.73 ± 0.33 bB 0.78 ± 0.02 B 2.41 ± 0.29 G 5.97 ± 0.11 cC 144.85 ± 0.78 D 兰花山 麻栗坡兜兰 45.37 ± 0.85 A 14.10 ± 0.04 A 7.16 ± 0.35 cC 29.17 ± 0.75 aA 14.10 ± 0.36 B 1.01 ± 0.04 aA 0.52 ± 0.01 D 22.30 ± 3.37 cC 6.01 ± 0.41 cC 134.67 ± 2.44 D 兰花山 无兜兰对照 27.41 ± 0.57 D 6.88 ± 0.04 D 7.38 ± 0.04 bB 24.46 ± 0.60 cC 5.81 ± 0.41 F 0.74 ± 0.00 bB 1.16 ± 0.01 A 10.64 ± 0.43 eE 11.88 ± 0.22 aA 174.33 ± 1.63 C 明利 麻栗坡兜兰 14.87 ± 0.20 F 3.00 ± 0.07 F 6.55 ± 0.07 cC 21.08 ± 0.28 cC 2.36 ± 0.00 I 0.32 ± 0.05 bB 0.33 ± 0.02 E 2.42 ± 0.41 G 6.15 ± 0.16 cC 100.37 ± 1.58 G 明利 小叶兜兰-1 40.22 ± 0.18 B 6.71 ± 0.03 D 8.00 ± 0.01 aA 27.95 ± 0.56 aA 7.42 ± 0.34 E 0.84 ± 0.14 aA 0.61 ± 0.02 C 12.69 ± 1.16 dD 4.68 ± 0.12 dD 96.13 ± 3.76 G 明利 小叶兜兰-2 43.79 ± 0.08 A 2.94 ± 0.01 F 7.98 ± 0.22 aA 23.80 ± 0.51 bB 3.77 ± 0.05 H 0.40 ± 0.04 cC 0.34 ± 0.01 E 9.43 ± 0.97 eE 4.29 ± 0.26 dD 70.80 ± 2.14 H 明利 带叶兜兰 34.77 ± 0.15 C 8.14 ± 0.09 C 7.52 ± 0.01 bB 28.31 ± 0.33 aA 10.43 ± 0.32 C 0.98 ± 0.03 aA 0.50 ± 0.04 D 23.18 ± 1.32 cC 5.66 ± 0.19 cC 116.50 ± 1.56 F 当河山 麻栗坡兜兰 27.18 ± 0.30 D 8.02 ± 0.07 C 7.82 ± 0.03 aA 27.64 ± 0.26 aA 8.23 ± 0.34 D 0.80 ± 0.01 aB 0.51 ± 0.05 D 8.40 ± 0.29 F 5.29 ± 0.17 cC 91.85 ± 2.33 G 当河山 白花兜兰 31.24 ± 0.14 C 8.35 ± 0.06 C 8.16 ± 0.02 aA 29.21 ± 0.35 aA 9.83 ± 0.13 C 0.73 ± 0.03 b 0.70 ± 0.01 C 11.74 ± 0.00 eE 4.76 ± 0.17 dD 99.30 ± 1.56 G 下寨 麻栗坡兜兰 24.22 ± 0.05 E 8.95 ± 0.03 C 7.68 ± 0.02 bB 25.71 ± 0.26 bB 8.15 ± 0.09 D 0.88 ± 0.06 B 0.61 ± 0.01 C 14.32 ± 0.75 dD 4.83 ± 0.11 dD 121.53 ± 1.68 E 下寨 白花兜兰 42.19 ± 0.19 A 4.99 ± 0.11 E 8.38 ± 0.02 A 24.04 ± 0.44 C 4.96 ± 0.11 G 0.45 ± 0.07 C 0.69 ± 0.01 C 6.66 ± 0.61 G 5.44 ± 0.06 cC 73.67 ± 1.05 H 下寨 小叶兜兰 16.75 ± 0.12 F 11.42 ± 0.11 B 8.08 ± 0.32 aA 30.55 ± 0.75 A 13.26 ± 0.34 B 1.11 ± 0.04 A 1.27 ± 0.03 A 28.65 ± 0.60 B 8.32 ± 0.07 B 271.00 ± 0.00 B 瞭望塔 硬叶兜兰 32.72 ± 0.18 C 11.38 ± 0.17 B 6.65 ± 0.11 cC 27.26 ± 0.38 bB 10.26 ± 0.45 C 0.37 ± 0.01 cC 0.45 ± 0.03 E 28.42 ± 0.61 B 5.42 ± 0.23 cC 112.13 ± 2.35 F 中论 小叶兜兰 43.56 ± 0.21 A 15.21 ± 0.15 A 6.95 ± 0.05 cC 30.04 ± 0.44 A 18.88 ± 0.40 A 1.06 ± 0.06 A 0.86 ± 0.03 B 41.10 ± 1.24 A 5.48 ± 0.25 cC 426.23 ± 0.06 A 表5. 木论自然保护区不同种类野生兜兰根际土壤理化特性比较 注：同一列数据中不同小写字母表示差异显著(p < 0.05)，同一列数据中不同大写字母表示差异极为显著(p < 0.01)。 3.5. 野生兜兰根际土理化特性相关性分析 表6的相关性分析结果表明，鲜土含水量与pH呈正相关但不显著；土壤全氮与土壤有机质、碱解氮含量有极显著正相关，由图20可知，土壤全氮与有机质呈线性正相关；从图21也可明显看出，野生兜兰根际土壤全氮与碱解氮含量呈线性正相关；速效磷与全磷相关性不显著；速效钾与全钾显著相关(p < 0.01)；野生兜兰根际土壤有机质含量显著影响土壤全磷、速效磷，从图22可以看出，兜兰根际土壤全磷和有机质含量呈线性正相关；碱解氮和全磷呈极显著的正相关(p < 0.01)；速效钾与其他土壤理化指标在置信度(双侧)为0.01时，相关性显著，从图23可看出，野生兜兰根际土壤速效磷与速效钾含量呈线性正相关。 Table 6 Correlation analysis of physical and chemical properties of wild Paphiopedilum rhizosphere soil at different distribution point 鲜土水分 风干土水分 pH 有机质 全氮 碱解氮 全磷 速效磷 全钾 速效钾 鲜土水分 1.000 0.004 0.187 −0.033 −0.102 −0.078 −0.290 0.181 −0.435 ** −0.413 * 风干土水分 1.000 −0.292 0.711 ** 0.830 ** 0.613 ** 0.228 0.846 ** 0.249 0.730 ** pH 1.000 0.103 −0.255 0.113 0.374 * −0.200 −0.414 ** −0.498 ** 有机质 1.000 0.868 ** 0.796 ** 0.511 ** 0.676 ** 0.039 0.569 ** 全氮 1.000 0.684 ** 0.297 0.755 ** 0.101 0.621 ** 碱解氮 1.000 0.564 ** 0.633 ** 0.212 0.662 ** 全磷 1.000 0.180 0.165 0.454 ** 速效磷 1.000 −0.015 0.659 ** 全钾 1.000 0.596 ** 速效钾 1.000 表6. 不同兜兰分布点野生兜兰根际土壤理化性质相关性分析 * 相关性在0.05级别显著(双尾)； ** 相关性在0.01级别显著(双尾)。 图20. 野生兜兰根际土壤全氮与有机质含量的相关性 图21. 野生兜兰根际土壤全氮与碱解氮含量的相关性 图22. 野生兜兰根际土壤有机质与全磷含量的相关性 图23. 野生兜兰根际土壤速效钾与速效磷含量的相关性 3.6. 野生兜兰根际土壤微生物与土壤理化特性的相关性 由表7可知，兜兰根际土壤全磷、速效钾含量显著影响根际土壤担子菌门、子囊菌门、变形菌门和硝化螺旋菌门生物量；拟杆菌门与土壤速效磷含量显著相关(p < 0.01)；放线菌门、绿弯菌门和根际土壤pH、有机质、全氮及全钾含量均有显著的相关性。