林业科学  2014, Vol. 50 Issue (7): 105-112   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20140715
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文章信息

吴则焰, 林文雄, 陈志芳, 刘金福, 方长旬, 张志兴, 吴林坤, 陈婷
Wu Zeyan, Lin Wenxiong, Chen Zhifang, Liu Jinfu, Fang Changxun, Zhang Zhixing, Wu Linkun, Chen Ting
武夷山不同海拔植被带土壤微生物PLFA分析
Phospholipid Fatty Acid Analysis of Soil Microbes at Different Elevation of Wuyi Mountains
林业科学, 2014, 50(7): 105-112
Scientia Silvae Sinicae, 2014, 50(7): 105-112.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20140715

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收稿日期：2013-04-17
修回日期：2013-12-14

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吴则焰
林文雄
陈志芳
刘金福
方长旬
张志兴
吴林坤
陈婷

引用本文
吴则焰, 林文雄, 陈志芳, 刘金福, 方长旬, 张志兴, 吴林坤, 陈婷. 2014. 武夷山不同海拔植被带土壤微生物PLFA分析[J]. 林业科学, 50(7): 105-112.
Wu Zeyan, Lin Wenxiong, Chen Zhifang, Liu Jinfu, Fang Changxun, Zhang Zhixing, Wu Linkun, Chen Ting. 2014. Phospholipid Fatty Acid Analysis of Soil Microbes at Different Elevation of Wuyi Mountains. Scientia Silvae Sinicae, 50(7): 105-112.  DOI: 10.11707/j.1001-7488.20140715
武夷山不同海拔植被带土壤微生物PLFA分析
吴则焰1, 2, 林文雄1, 2 , 陈志芳3, 刘金福3, 方长旬2, 张志兴2, 吴林坤2, 陈婷2    
1. 福建农林大学生命科学学院 福州 350002;
2. 福建农林大学农业生态研究所 福州 350002;
3. 福建农林大学林学院 福州 350002
收稿日期：2013-04-17；修回日期：2013-12-14
基金项目：福建省教育厅资助省属高校项目（JA12118）。
通讯作者：林文雄
摘要：运用磷脂脂肪酸标记法（PLFA）研究武夷山不同海拔植被带（常绿阔叶林EBF、针叶林CF、亚高山矮林SDF、高山草甸AM）土壤微生物群落结构特征。结果表明：从不同海拔土壤中共检测到25种PLFA生物标记，EBF土壤微生物PLFA生物标记种类和总量明显高于其他植被类型，随着海拔的升高，土壤微生物种类和含量逐渐下降。4个海拔土壤中含量最高的PLFA生物标记是18：1ω9c，16：1ω7c，16：00和cy17：0。3种特征微生物相对生物量在不同海拔土壤中分布不同，细菌分布量最大，其次是真菌，放线菌分布量最小。不同海拔植被带土壤微生物群落多样性用不同指数表示，均呈现相似规律，即EBF>CF>SDF>AM。主成分分析表明：与土壤微生物PLFA群落多样性相关的2个主成分分别解释变量方差的59.23%和35.46%，基本能够区分不同海拔土壤微生物群落特征。对第1主成分起主要作用的磷脂脂肪酸为16：1ω9c，a17：0，18：1ω9c和16：1ω7c，对第2主成分起主要作用的为 i17：0，16：1ω5c和cy17：0。不同海拔土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物各总PLFA与土壤理化性质和酶活性之间存在相关性，总有机碳、全氮和过氧化氢酶对细菌、放线菌和原生动物总PLFA呈极显著正相关。土壤微生物群落多样性随着海拔上升、土层加深而逐渐下降的原因，可能是生物量、林分凋落物、土壤养分、微小动物、植物根系等多种因素共同作用的结果。
关键词： PLFA    群落结构    海拔    土壤微生物    武夷山    
Phospholipid Fatty Acid Analysis of Soil Microbes at Different Elevation of Wuyi Mountains
Wu Zeyan1, 2, Lin Wenxiong1, 2, Chen Zhifang3, Liu Jinfu3, Fang Changxun2, Zhang Zhixing2, Wu Linkun2, Chen Ting2    
1. College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou 350002;
2. Institute of Agroecology, Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou 350002;
3. College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou 350002
Abstract: In this study, experimental sites were respectively set in evergreen broadleaf forest(EBF), coniferous forest(CF), subalpine dwarf forest(SDF)and alpine meadow(AM) along an elevational in the national natural reserve of Wuyi Mountains, and the phospholipid fatty acid analysis(PLFA) was used to examine variations in soil microbial community diversity and its influencing factors. The results showed that: There existed 25 PLFAs that were significantly different in the soil samples from different elevations. The EBF soil exhibited richer PLFAs distribution both in type and amount than the other vegetation types. The microbial activity and functional diversity were decreased with increasing elevation, and in an order of EFB>CF>SDF>AM. The PLFAs biomarkers of three species with the highest contents were 18:1ω9c, 16:1ω7c, 16:00 and cy17:0. The bacterium had the richest distribution, followed by fungus and actinomycetes at different elevations. The Simpson index, Shannon-Wiener index, Brillouin index and McIntosh index of EBF were holistically higher than those of AM. Component analysis(PCA)identified 2 principal component factors in relation to microbial community diversity, explaining 59.23% and 35.46% of the variation, respectively. The PLFAs, which play a major role on first principal component, are 16:1ω9c,a17:0,18:1ω9c and 16:1ω7c, and, which play a major role on second principal component, are i17:0,16:1ω5c and cy17:0. The PLFAs of different microbial groups were closely correlated to the soil physicochemical property and enzyme activities, and the TOC, TN and catalase were positively correlated with the PLFAs of bacteria, actinomycete and protozoon. The soil microbial community diversity was decreased along the elevation in Wuyi Mountain, and vegetative biomass, forest litter, soil nutrient, microzoon and plant roots might be the major factors controlling soil microbial community diversity.
Key words: PLFA    community structure    elevation    soil microorganism    Wuyi Mountains    

在土壤-植被生态系统中，土壤微生物作为最活跃和具有决定性影响的组分之一，积极参与土壤中的能量流动、营养循环和有机物转化，对维持生态系统过程和功能意义重大(Zhong et al., 2010)。许多土壤微生物指标如土壤微生物量、酶活性和群落结构与功能多样性的变化都能反映出土壤生态系统健康状况(Lerch et al., 2009)。其中，土壤微生物群落结构和多样性能较早反映土壤环境质量的变化过程，并揭示微生物的生态功能差异，被认为是重要的生物学指标(Alexander et al., 2006； Wang et al., 2008)。大部分土壤微生物难以培养，研究其群落结构比较困难(张洪勋等，2003)。近年来磷脂脂肪酸分析法(PLFA)(Syakti et al., 2006； 时鹏等，2011)、BIOLOG-ECO分析法(鲁顺保等，2012)、分子生物学法(吴才武等，2011)等都试图克服这一难点，但BIOLOG法不适用于分析整个微生物群落结构，分子生物学方法易受环境微生物生理状态影响，而PLFA法能较完整地检测到样品中微生物群落变化，且受微生物生理影响不大。该方法主要原理是不同微生物体的PLFA组成和含量水平具有种属特异性，可用来直接估算微生物的生物量及其群落结构(Saetre et al., 2000)，目前已广泛应用于土壤微生物群落组成和种群变化分析中，在揭示作物栽培及土地管理方式、有机污染物、重金属、季节变化、气候条件等因素对土壤微生物群落结构和功能影响等方面取得了理想效果(李金岚等，2010； 郑雪芳等，2012； Bodelier et al., 2000； 白震等，2006； 牛佳等，2011； 刘微等，2011； Fang et al., 2005； 郑琼等，2012； 孙棣棣等，2011)。

海拔变化作为影响土壤微生物结构及多样性最重要的因素之一，近年来受到越来越多学者的广泛关注，如王长庭等(2010)、张文婷等(2008)、杨喜田等(2006)分别研究了高寒草甸、黄土高原、太行山等地不同海拔土壤微生物群落结构变化规律，但不同区域差异较大。武夷山国家自然保护区作为世界同纬度带现存面积最大、保存最完整的中亚热带森林生态系统，具有明显的植被垂直分布谱带，许多学者从不同角度对其开展了研究(何容等，2009； 金裕华等，2011)，但土壤微生物群落结构随海拔变化的差异研究未见报道。本研究拟采用PLFA法研究武夷山不同海拔土壤微生物群落结构特征，探讨土壤微生物群落多样性对海拔的变化规律，以期进一步揭示中亚热带森林生态系统植物多样性与土壤微生物的耦合关系，为武夷山国家自然保护区的经营与管理提供科学依据。

1 研究区概况

武夷山国家自然保护区位于福建省西北部(117°24′—118°02′E，27°32′—27°55′N)，总面积99 975 hm2，属中亚热带季风气候，年均温17.6 ℃，年降雨量1 864 mm，年相对湿度78%～84%，无霜期253～272天(吴则焰等，2013a)。以黄岗山为主峰，海拔2 158 m，沿海拔植被带依次为常绿阔叶林(evergreen broadleaved forest，EBF)、针叶林(coniferous forest，CF)、亚高山矮林(subalpine dwarf forest，SDF)和高山草甸(alpine meadow，AAM)，各植被带生态因子详见吴则焰等(2013b)。

2 研究方法 2.1 野外采样及土壤性质测定

2012年7月，分别在EBF(500 m)、CF(1 200 m)、SDF(1 800 m)和AM(2 100 m)设置3个20 m×20 m样地，每个样地坡度、坡向相近，采集深度为0～20 cm的土壤样品，每份土壤样品由对应的样地中随机采取的20个土芯混合而成，混匀后带回实验室，分成2份，分别用于土壤微生物及理化性质的测定。土样理化性质和酶活性采用吴则焰等(2013a； 2013b)方法测定。

2.2 磷脂脂肪酸的分离与气相色谱检测

采用PLFA生物标记法进行土壤微生物群落结构分析。PLFA的提取过程和分析参考Kourtev等(2002)方法。具体操作步骤为： 将20 mL 0.2 moL·L-1的KOH甲醇溶液和10 g新鲜土样加到50 mL离心试管中，混合均匀，在37 ℃下温育1 h(脂肪酸释放并甲脂化，样品每10 min 振荡1次)。加入3 mL 1.0 moL·L-1醋酸溶液中和pH，充分摇匀。加10 mL正己烷，使PLFA转到有机相中，2 000 r·min-1离心15 min后，将上层正己烷转到干净试管中，在N2气流下挥发掉溶剂。将PLFA溶解在1 mL 体积比为1∶1的正己烷/甲基丁基醚溶液中。所用有机溶剂均为色谱纯。采用Varian240GC-MS检测磷脂脂肪酸，方法如下： 进样口温度为280 ℃，分流比为20∶1，柱温箱程序升温为70 ℃起始，保持1 min，以20 ℃·min-1升温至170 ℃，保持2 min，再以5 ℃·min-1升温至280 ℃，保持5 min，最后以40 ℃·min-1升温至300 ℃，保持1.5 min(林生等，2013)。

2.3 磷脂脂肪酸的命名与含量测定

参考Frostagard 等(1993)的命名方法，脂肪酸链长以碳原子总数计算，从羧基开始，冒号后数字代表双键数目，ω 后数字代表双键的位置(从羧基端算起)。c表示顺势双键，t表示反势双键，i表示顺势支链，a表示反势支链，br表示不确定支链位置，Me表示甲基位置，cy表示环丙基。不同菌群的PLFA特征谱图不同，在高度专一性基础上具有多样性，可以作为微生物群落中不同群体的标记物。磷脂构成的变化能够说明环境样品中微生物群落结构的变化，可以对微生物群落进行识别和定量描述，并为进一步研究提供相关信息。支链脂肪酸i15:0，a15:0，i16:0，i17:0，a17:0，a18:0等表示革兰氏阳性菌，16:1ω7，cy17:0，cy19:0，18:1ω5，18:1ω7等表示革兰氏阴性菌，10Me16:0，10Me17:0，10Me18:0等表示放线菌，18:1ω9c，18:1ω9t，18:2ω6等表示真菌(刘微等，2011)。脂肪酸定量用峰面积和内标曲线法(刘波等，2010)，内标为甲酯化的C19:0，含量用μg·g-1表示。

2.4 数据统计分析

利用Excel2003进行数据初处理和制图，采用DPS7.05与SSPS13统计软件进行方差分析、主成分分析及多样性指数分析。

3 结果与分析 3.1 不同海拔植被带土壤理化性质及酶活性

不同海拔植被带土壤部分理化性质见表 1。土壤pH介于(4.57±0.08)～(4.99±0.03)之间，土壤平均含水率均大于32.5%。各植被带土壤养分含量具有显著差异，总有机碳、全氮、全磷和全钾含量大小排序均为EBF>CF>SDF>AM，EBF的总有机碳、全氮、全磷和全钾含量分别是AM的218.11%，151.02%，238.46%和164.40%，表明随着海拔的升高，土壤养分含量逐渐下降。

表1 不同海拔植被带土壤部分理化性质① Tab.1 Soil physico-chemical properties at different elevations

不同海拔植被带土壤酶活性具有显著差异(表 2)。4个海拔中，EBF的土壤脲酶活性[(2.78±0.13)mg·g-1(24 h)-1]、磷酸酶活性[(0.67±0.08)mg·g-1(24 h)-1]、蔗糖酶活性[(37.72±1.45)mg·g-1(24 h)-1]及过氧化氢酶活性[(2.44±0.08)mL·g-1(20 min)-1]均为最高； 其次是CF； 除磷酸酶外，AM的土壤酶活性均为最低。总体而言，不同海拔土壤酶活性表现出共同的特征，即随着海拔的升高，土壤酶活性逐渐下降。

表2 不同海拔植被带土壤酶活性 Tab.2 Soil enzyme activities at different elevations
3.2 不同海拔植被带土壤微生物的PLFA分析 3.2.1 土壤微生物的PLFA种类及含量

从不同海拔土壤中共检测到25种PLFA生物标记，不同生物标记代表着不同类型的微生物。根据颜慧等(2006)对微生物类型的划分，不同海拔土壤中微生物分布差异显著(表 3)。有些生物标记在500，1 200，1 800和2 100 m 海拔均有分布，属完全分布，如cy17:0，18:3ω6c(6，9，12)等； 有些生物标记只在特定海拔才有分布，为不完全分布，如10Me17:0只在海拔500 m土壤有分布。各海拔土壤PLFA生物标记总量表明，海拔500 m土壤微生物PLFA生物标记种类和总量明显高于其他海拔。海拔500 m土壤PLFA标记共有25种，总量为(93.917 0±1.477)μg·g-1； 海拔1 200 m和1 800 m土壤PLFA标记种类分别为23种和22种，总量分别为(73.424 6±1.212)μg·g-1和(57.380 1±0.895)μg·g-1； 海拔2 100 m土壤PLFA标记种类仅20种，数量为(52.106 0 ±0.982)μg·g-1。PLFA生物标记总量与微生物总含量呈线性比例关系(郑雪芳等，2010)，可见随着海拔的升高，土壤微生物含量逐渐下降。

表3 不同海拔植被带土壤微生物的PLFA类型及含量 Tab.3 Types and contents of PLFA in soils of different elevations
3.2.2 土壤优势微生物类群PLFA分布

4个海拔土壤中含量最高的PLFA生物标记是18:1ω9c(指示真菌)，16:1ω7c(指示革兰氏阴性细菌)，16:00(指示革兰氏阴性细菌)和cy17:0(指示革兰氏阴性细菌)，表明其在不同海拔的土壤起主要作用，且在不同海拔的分布趋势相同，均为海拔500 m处土壤分布量最大，在海拔2100 m处土壤分布量最低。从磷脂脂肪酸的变化看，EBF土壤中18:1ω9c，16:1ω7c，cy19:0和cy17:0这4种脂肪酸占总脂肪酸含量的45.30%； CF土壤中，含量处于前4位的分别是18:1ω9c，16:1ω7c，cy17:0和16:00，占总脂肪酸含量的46.98%； 以18:1ω9c，16:1ω7c，16:00及18:3ω6c(6，9，12)为主体的4种脂肪酸含量在SDF土壤中占47.91%； AM土壤中，含量较高的分别为16:1ω7t，18:1ω9c，16:00和cy19:0，占总含量的48.09%。总体而言，不同海拔土壤类型中，含量较高的磷脂脂肪酸种类基本相同，以18:1ω9c，16:1ω7c，16:00和cy17:0为主。

3.2.3 土壤特征微生物类群PLFA分布

特征峰名16:0，18:3ω6c(6，9，12)，10Me16:0分别是细菌、真菌和放线菌PLFA的主要生物标记之一(White et al., 1996； Tarah et al., 2006)。从表 3可知，3种特征微生物相对生物量在不同海拔土壤中分布不同，细菌分布量最大，其次是真菌，放线菌分布量最小。分别计算革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和放线菌的PLFA含量及其相互间的比例见表 4。不同海拔植被带土壤中，EBF土壤中革兰氏阳性菌的含量最高(7.920 3 μg·g-1)，SDF土壤最低(2.675 3 μg·g-1)，相当于EBF的33.78%； 革兰氏阴性菌含量最高的是EBF(33.560 2 μg·g-1)，AM土壤最低(14.797 2 μg·g-1)，相当于EBF的44.09%； 真菌含量大小为EBF>CF>SDF>AM； 放线菌含量大小为EBF>SDF>CF>AM； G+/G-大小排序为CF>AM>EBF>SDF； 真菌与细菌比值大小排序为SDF>EBF>AM>CF。

表4 不同海拔土壤中特征微生物类群PLFA总量及其比值 Tab.4 PLFA in G+，G-，Fungi，Actinomycete and the ratio of them in soils of different elevations
3.3 不同海拔植被带土壤微生物群落多样性指数

不同海拔植被带土壤微生物群落的多样性指数见表 5。不同海拔土壤微生物群落多样性用不同指数表示，均呈现相似规律，EBF土壤的各项指数均高于其他3个植被土壤，总体趋势为EBF>CF>SDF>AM。其中Shannon-Wiener指数和Brillouin指数在4种植被类型差异均显著。Simpson指数EBF和CF较高，表明2个植被带某些土壤微生物占优势； Shannon-Wiener指数EBF和CF较高，表明土壤微生物群落种类多且分布均匀。Brillouin指数在Shannon-Wiener指数的基础上进一步削弱了取样的非随机性，其变化趋势与Shannon-Wiener指数相同。McIntosh指数在SDF和AM土壤中差异不显著。

表5 不同海拔土壤微生物群落多样性指数 Tab.5 Soil microbial communities diversity indices of different vegetation types
3.4 不同海拔土壤微生物群落主成分分析

由不同海拔土壤微生物群落主成分分析(图 1)表明，与土壤微生物PLFA群落多样性相关的2个主成分累计贡献率达到94.69%，其中，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)分别解释变量方差的59.23%和35.46%，对第1主成分起主要作用的磷脂脂肪酸为16:1ω9c，a17:0，18:1ω9c和16:1ω7c，而对第2主成分起主要作用的脂肪酸为i17:0，16:1ω5c和cy17:0。EBF土壤位于主成分1的负端，主成分2的正端； CF土壤位于主成分1的正端，主成分2 的正端； SDF土壤位于主成分1的负端，主成分2的负端； AM土壤位于主成分1的正端，主成分2的负端。进一步将主成分得分系数与各微生物类型的PLFA进行相关分析，与主成分1相关的微生物PLFA 有11个，其中8个呈正相关，分别是16:1ω9c，9Me18:0，10Me16:0，16:1ω7c，a17:0，18:1ω9c、cy19:0和18:3ω6c(6，9，12)； 3个呈负相关，分别是16:1ω7t，cy19:0ω8c和18:3ω3。与主成分2相关的微生物PLFA 有2个，分别是i17:0和16:1ω5c。

图1 不同海拔梯度土壤微生物群落主成分分析 Fig.1 Principal components analysis of different microbial group’s PLFA in soils of different elevations
3.5 不同海拔土壤微生物PLFA与理化性质的相关性

土壤微生物PLFA与理化性质相关性分析见表 6。土壤理化性质与不同海拔土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物各总PLFA相关系数存在差异。细菌总PLFA与总有机碳、全氮呈极显著正相关，与全磷呈显著正相关； 真菌总PLFA与总有机碳、全氮呈显著负相关； 放线菌总PLFA与总有机碳、全氮呈极显著正相关，与全磷、全钾呈显著正相关； 原生动物总PLFA与总有机碳呈极显著正相关，与全氮、全磷呈显著正相关； 各微生物类群总PLFA与pH呈负相关。

表6 不同海拔土壤微生物PLFA与土壤理化性质的相关性① Tab.6 Relationship between microbial PLFA and soil physicochemical property at different elevations
3.6 不同海拔土壤微生物PLFA与酶活性的相关性

不同海拔土壤微生物PLFA与酶活性的相关性见表 7。不同海拔土壤细菌、真菌、放线菌与原生动物各总PLFA与土壤酶活性的相关性存在差异。其中，细菌、放线菌与原生动物各自总PLFA分别与过氧化物酶呈极显著正相关； 放线菌与原生动物总PLFA与磷酸酶呈显著正相关。不同微生物类群与其他土壤酶活性之间也存在相关性，但相关性均不显著。

表7 不同海拔土壤微生物PLFA与土壤酶活性的相关性 Tab.7 Correlation analysis of microbial PLFA and soil enzyme activity at different elevations
4 结论与讨论

土壤微生物群落多样性的影响因素众多，海拔变化通过影响地表植被类型，导致土壤理化性质发生改变，从而间接影响土壤微生物群落结构。本研究运用PLFA法研究武夷山不同海拔植被带土壤微生物群落结构特征，结果表明，从不同海拔土壤中共检测到25种PLFA生物标记，海拔500 m土壤微生物PLFA生物标记种类和总量明显高于其他海拔，随着海拔的升高，土壤微生物种类和含量逐渐下降。4个海拔土壤中含量最高的PLFA生物标记是18:1ω9c，16:1ω7c，16:00和cy17:0，表明其在不同海拔的土壤起主要作用，且在不同海拔的分布趋势相同，均为海拔500 m处土壤分布量最大，在海拔2 100 m处土壤分布量最低。3种特征微生物相对生物量在不同海拔土壤中分布不同，细菌分布量最大，其次是真菌，放线菌分布量最小。土壤中革兰氏阳性菌含量最高的是EBF，最低的是SDF； 革兰氏阴性菌含量最高的是EBF，最低的是AM； 真菌含量大小为EBF>CF>SDF>AM； 放线菌含量大小为EBF>SDF>CF>AM。不同海拔土壤微生物群落多样性用不同指数表示均呈现相似规律，即EBF>CF>SDF>AM。主成分分析表明，与土壤微生物PLFA群落多样性相关的2个主成分分别解释变量方差的59.23%和35.46%，基本能够区分不同海拔土壤微生物群落特征。对第1主成分起主要作用的磷脂脂肪酸为16:1ω9c，a17:0，18:1ω9c和16:1ω7c，对第2主成分起主要作用的磷脂脂肪酸为i17:0，16:1ω5c和cy17:0。不同海拔土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物各总PLFA与土壤理化性质和酶活性之间存在相关性，其中细菌总PLFA与总有机碳、全氮和过氧化氢酶呈极显著正相关； 真菌总PLFA与总有机碳、全氮呈显著负相关； 放线菌总PLFA与总有机碳、全氮、磷酸酶和过氧化物酶呈极显著正相关； 原生动物总PLFA与总有机碳和过氧化物酶呈极显著正相关。

不同类型土壤中可检测到的PLFA种类数差异较大。牛佳等(2011)对若尔盖高原湿地土壤微生物的PLFA分析共检测到17种脂肪酸，文倩等(2008)运用PLFA方法研究我国北方农牧交错带林地、耕地、草地土壤微生物时，共检测到23种脂肪酸。本研究共检测出25种脂肪酸，与已有研究相比，武夷山国家自然保护区土壤微生物的PLFA种类较为丰富。在武夷山不同海拔植被带土壤中，除了微生物的PLFA种类和含量不同之外，特征微生物相对生物量也存在显著差异，细菌分布量最大，其次是真菌，放线菌分布量最小。土壤细菌、放线菌、真菌与原生动物各总PLFA与土壤理化性质相关性分析表明，真菌类群与土壤养分因子都呈负相关，且与总有机碳、全氮之间呈显著负相关，可见真菌比其他微生物类型更能适应养分贫瘠的条件(Bardgett et al., 1999)。过氧化物酶与细菌、放线菌、原生动物分别呈极显著正相关，与真菌呈负相关，说明过氧化物酶在土壤生态系统中所参与的物质与能量代谢有利于细菌、放线菌与原生动物的生长，而不利于真菌的发展(林生等，2013)。

不同海拔土壤微生物PLFA生物标记种类和总量随着海拔上升而逐渐减少的根本原因，可能是海拔上升引起地表植被类型改变，导致土壤理化性质发生变化，尤其是土壤养分含量下降，从而间接影响土壤微生物群落多样性。吴建国等(2008)发现，随着海拔的上升，阔叶林土壤有机碳的含量比干草原和高寒草甸高44%和247%以上，海拔较高而温度较低的高寒草甸不利于土壤微生物的生长。魏媛等(2008)发现，土壤微生物量碳含量表现为乔木群落>灌木群落>草本群落>裸地。笔者野外调查发现，武夷山国家自然保护区不同海拔植被生物量及凋落物差异显著，低海拔的EBF群落植被多样性最为丰富，林分凋落物数量也最多，导致土壤养分含量较高，因此林下土壤微生物的种类和数量最高； 高海拔的AM群落植被多样性单一，凋落物数量最少，土壤养分含量较低，因此土壤微生物种类和数量最低。土壤理化性质及其与微生物群落多样性之间的相关性分析结果也表明，细菌、放线菌和原生动物总PLFA与总有机碳、全氮相关系数均大于0.92，呈显著相关。武夷山国家保护区从低海拔到高海拔表现出明显的垂直演替谱带，引起土壤养分含量、水热状况、微小动物、根系分泌物等因素随海拔上升呈规律性变化，导致土壤微生物群落多样性随着海拔上升而降低，同样的递减模式其他研究者也有所报道(董立国等，2011)，但与郑雪芳等(2010)、徐秋芳等(2005)的研究结论相反。可见，不同研究区域土壤微生物群落结构的变化具有特殊性。此外，一些微生物种类适应于低海拔土壤环境生存，而另一些微生物种类则能适应或忍耐高海拔土壤环境，如16:1ω7c和18:1ω9c等微生物在低海拔处分布量最大，而16:1ω7t等微生物则在高海拔处分布量最大。

土壤微生物是森林生态系统重要组成部分，其群落多样性对于森林生态系统的稳定具有重要意义。本研究利用PLFA法分析武夷山国家自然保护区土壤微生物群落结构特征随海拔变化规律，发现土壤微生物群落多样性随海拔上升而下降，取得了较好效果。PLFA法是快速测定土壤微生物群落结构多样性的一种有效手段，具有快捷、可靠的优点，但其分类水平较低，无法精确到微生物种的水平。因此，多种土壤微生物研究方法的综合运用，将有助于避免由于技术方法缺陷导致的偏差，可提供更加全面准确的微生物多样性信息，在后续研究中将得到进一步应用。

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