海南尖峰岭热带山地雨林60hm~2动态监测样地土壤微生物物种估算

编号 zgly0001685111

文献类型 期刊论文

文献题名 海南尖峰岭热带山地雨林60hm~2动态监测样地土壤微生物物种估算

作者 唐欣  刘世荣  许涵  张于光 

作者单位 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所  中国林业科学研究院热带林业研究所 

母体文献 林业科学 

年卷期 2019年12期

年份 2019 

分类号 S714.3 

关键词 热带山地雨林  土壤微生物  高通量测序  物种丰富度 

文摘内容 【目的】选取海南岛尖峰岭国家级自然保护区内60 hm2大型固定森林样地作为研究区域,利用高通量测序技术和统计推断估算方法,对土壤细菌和真菌的物种丰富度进行估算,比较5种参数和非参数估算方法的精度。【方法】通过Illumina MiSeq测序技术,获得大样地内的500个(40 m×30 m)样方的0～10 cm土壤层的细菌16S rRNA和真菌的ITS2 rRNA基因序列。通过参数估计量SAC和SAD和非参数估计量Chao2、ICE和Jackknife1,对样地内土壤微生物群落OTU丰富度进行估算;并基于OTU在所有样方中的丰度和出现频率,利用R包i NEXT分析样品覆盖率。【结果】从500个样品中分别获得属于土壤细菌和真菌的高质量DNA序列条数分别为14 000 317和7 656 130条,这些序列数据被鉴定为细菌和真菌OTU数量分别有42 873个和22 923个。比较5种参数和非参数估计量估算结果,发现各估计量之间的估算结果相差较小且都呈现略高于观察到的物种数,其中非参数Chao2的估算结果最精确。Chao2准确地外推估算出细菌的OTU个数为42 828,真菌的OTU个数为23 137。i NEXT分析结果表明,本研究测序所获得的序列数和采集的土壤样品对样地内土壤微生物类群的覆盖率均高达99%以上,特别是基于土壤微生物OTU丰度的样品覆盖率均达100%。【结论】1)非参数Chao2是所有估计量中最优的估计量,该估计量表现出较低的外推误差; 2)要准确估算微生物的丰富度,至少需要281个土壤样品和742 767条DNA序列才覆盖99%的土壤细菌OTU丰富度,而对土壤真菌群落的OTU丰富度则至少需要386个土壤样品和383 189条DNA序列。本研究可为后期海南尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地土壤微生物多样性研究提供数据基础,为更好地估算微生物多样性提供方法、采样量和测序深度等方面的参考。