factor that determines fungal community composition. Taxonomic
compositions of fungal community in the Tibetan forest
soil were also different from that in the Amazon rainforest soils
dominated by Sordariomycetes and Saccharomycetes (Peay
et al. 2013).
Detailed information on the characteristics of the fungal
community in the Tibetan forest soils was obtained through
network analysis, a systems biology approach that explored
the relationships of different taxa using the high-throughput
sequencing data (Raes and Bork 2008). Topologically, the
high degree of Cyanodermella (OTU_51) and Clavulina
(OTU_90) indicated that they were frequently related to other
taxa. A central hub OTU_160 linked Cyanodermella
(OTU_51) and Clavulina (OTU_90) was identified through
the network analysis. The representative sequence of
OTU_160 detected in the Tibetan forest soil was BLASTed
to be highly similar to another sequence from a primary successional
glacier forefront in the North Cascade Mountains
(Jumpponen 2007). This finding suggested that the habitat
for fungi in the Tibetan forest soil was, to some extent, similar
to that in primary deglaciated environment and highlighted the
importance of belowground fungal communities in sustaining
aboveground ecosystem under the harsh conditions.
4.2 Drivers of the fungal diversity patterns
along the altitudinal gradient
Global patterns of biodiversity were considered to be determined
by both stochastic and determinative processes
(Martiny et al. 2006). In the case of altitudinal biodiversity
patterns, these two processes were further interpreted as a
mid-domain effect and an altitudinal environmental gradient,
respectively (Colwell and Lees 2000; Sundqvist et al. 2013).
Since no unimodal pattern was observed in our research, the
altitudinal fungal distribution onMt. Shegyla could be mostly
due to the determinative process (Zhang et al. 2009). Decreased
temperature with increasing altitude was the most significant
environmental gradient. The temperature gradient
largely limited the plant/animal distribution at high elevations
through controlling the physiological activity (Hodkinson
2005). Effect of temperature on the altitudinal distribution of
microbes was also observed (Bahram et al. 2012; Wang et al.
2012). The MAT did exhibit a significant effect on evenness
and phylodiversity patterns of fungi in our research. However,
the concave richness pattern emphasized that the spatial heterogeneity
of the soils was strongly determinative in structuring
altitudinal distribution patterns of the soil microbes
(Lauber et al. 2008).
Among all the edaphic factors examined, soil pH was
found to be the most dominant driver that structured fungal
richness, phylodiversity, and evenness. The finding that a lower
soil pH supported fewer fungal taxa was quite similar to that
from a pH controlled experiment (Rousk et al. 2010). A pHdriven
diversity pattern was also detected on soil ammonia
oxidizers and eukaryotes (Hu et al. 2013; Shen et al. 2014a).
Evenness was another important diversity index that microbiologist
should take into account when studying altitudinal biodiversity.
In our research, we observed a significant effect of
soil pH on fungal evenness along the altitudinal gradient onMt.
Shegyla. Higher evenness of communities in lower pH habitat
indicated that different taxa were relatively equal in quantity.
However, lower pH was stressful for most taxa, which supported
the maintenance but not the prosperity of the community, for
instance, acidic mine drainages accommodated much fewer
microbial taxa than normal habitat (Kuang et al. 2013). With
the increasing pH, some endurable taxa became abundant and
the balance of taxa quantity in previous habitat was broken,
resulting in the decrease of the community evenness.
Although soil pH explained more community variance (beta
diversity) than other factors like vegetation or nutrients
(Table 2), it was still much weaker to identify pH as a determinant
on fungal beta diversity. Contrastingly, 40-50 % of
prokaryotic community variance could be explained by soil
pH in our previous study (Wang et al. 2014), indicating that
fungi was less affected by soil pH compared with prokaryotes.
This finding could be supported by previous pH-manipulated
field experiment, in which soil pH was found to exert much
weaker influence on fungal community than on bacterial community
(Rousk et al. 2010).
5 Conclusions
In conclusion, by performing qPCR and barcode pyrosequencing
analyses on the fungal communities of soils from
Mt. Shegyla, soil pH was found to be a more important driver
than other edaphic factors that determined the alpha diversity
(including richness, evenness, and phylodiversity) pattern,
rather than the beta diversity or abundance pattern of soil fungi
along the altitudinal gradient in this typical Tibetan forest
ecosystem. This finding strengthened our knowledge on belowground
biodiversity in sustaining aboveground community
and would better help interpret the biodiversity change of
the Tibetan Plateau under future environmental scenarios.
Acknowledgments This work was financially supported by grants
from National Science Foundation of China (41230857, 51221892),
MOST (2013CB956300) and STSN-21-02. We appreciated Drs. Mu
Wang and Xi Zha from Agricultural and Animal Husbandry College of
Tibet for their assistance in soil sampling.
ปัจจัยที่กำหนดองค์ประกอบชุมชนของเชื้อรา อนุกรมวิธานองค์ประกอบของชุมชนของเชื้อราในป่าทิเบตดินก็มีความแตกต่างจากที่ในAmazon ดินป่าฝนครอบงำโดยSordariomycetes และ Saccharomycetes (Peay et al. 2013). ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะของเชื้อราชุมชนในดินป่าทิเบตที่ได้รับผ่านการวิเคราะห์เครือข่ายเป็นวิธีการทางชีววิทยาระบบที่สำรวจความสัมพันธ์ของแท็กซ่าที่แตกต่างกันโดยใช้สูงทางเข้าข้อมูลลำดับ(Raes และบอร์ก 2008) ทอพอโลยีที่ระดับสูงของ Cyanodermella (OTU_51) และ Clavulina (OTU_90) ระบุว่าพวกเขามีความสัมพันธ์กับคนอื่น ๆ บ่อยแท็กซ่า ศูนย์กลางการเชื่อมโยง OTU_160 Cyanodermella (OTU_51) และ Clavulina (OTU_90) ถูกระบุว่าผ่านการวิเคราะห์เครือข่าย ลำดับที่ตัวแทนของOTU_160 ตรวจพบในดินป่าทิเบตถูกทำลายไปเป็นอย่างมากคล้ายกับลำดับอื่นจากหลักเนื่องแถวหน้าธารน้ำแข็งในภาคเหนือเทือกเขาคาสเคด(Jumpponen 2007) การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าที่อยู่อาศัยสำหรับเชื้อราในดินป่าทิเบตเป็นบางส่วนคล้ายกับว่าในสภาพแวดล้อมdeglaciated หลักและเน้นความสำคัญของชุมชนเชื้อราbelowground ในการสนับสนุนระบบนิเวศดินภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรง. 4.2 ไดร์เวอร์ของรูปแบบความหลากหลายของเชื้อราตามระดับความสูงรูปแบบทั่วโลกของความหลากหลายทางชีวภาพได้รับการพิจารณาจะได้รับการพิจารณาจากทั้งสุ่มและกำหนดกระบวนการ(Martiny et al. 2006) ในกรณีที่มีความหลากหลายทางชีวภาพความสูงรูปแบบทั้งสองกระบวนการตีความต่อไปเป็นผลโดเมนกลางและลาดสิ่งแวดล้อมความสูง, ตามลำดับ (Colwell และกาก 2000. Sundqvist et al, 2013). เนื่องจากไม่มีรูปแบบ unimodal พบว่าในการวิจัยของเรากระจายของเชื้อราความสูง onMt Shegyla อาจจะเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากกระบวนการกำหนด(Zhang et al. 2009) การลดลงของอุณหภูมิที่มีระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นเป็นสำคัญที่สุดลาดสิ่งแวดล้อม ไล่ระดับอุณหภูมิส่วนใหญ่ จำกัด โรงงาน / กระจายสัตว์ที่ระดับสูงผ่านการควบคุมกิจกรรมทางสรีรวิทยา(Hodkinson 2005) ผลของอุณหภูมิในการกระจายความสูงของจุลินทรีย์ที่ยังเป็นข้อสังเกต (Bahram et al, 2012;.. วัง et al, 2012) เสื่อไม่แสดงผลต่อสมดุลรูปแบบและ phylodiversity ของเชื้อราในการวิจัยของเรา แต่รูปแบบความร่ำรวยเว้าย้ำว่าความแตกต่างเชิงพื้นที่ของดินเป็นอย่างยิ่งที่กำหนดในโครงสร้างความสูงรูปแบบการกระจายของจุลินทรีย์ดิน(Lauber et al. 2008). ในทุกปัจจัยทางดินตรวจสอบค่า pH ของดินถูกพบว่าเป็นที่โดดเด่นที่สุดโปรแกรมควบคุมที่มีโครงสร้างเชื้อราความร่ำรวย phylodiversity และสมดุล การค้นพบว่าต่ำกว่าค่า pH ของดินได้รับการสนับสนุนแท็กซ่าเชื้อราน้อยก็ค่อนข้างคล้ายกับว่าจากค่าpH ที่ควบคุมการทดลอง (Rousk et al. 2010) pHdriven รูปแบบที่หลากหลายนอกจากนี้ยังได้รับการตรวจพบในแอมโมเนียดินออกซิไดเซอร์และยูคาริโอ (Hu et al, 2013;.. Shen et al, 2014a). สมดุลเป็นอีกหนึ่งดัชนีความหลากหลายสิ่งสำคัญที่นักจุลชีววิทยา. ควรคำนึงถึงเมื่อศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพความสูงในการวิจัยของเราเราสังเกตผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญของค่า pH ของดินบนความเรียบเชื้อราตามระดับความสูง onMt. Shegyla สมดุลที่สูงขึ้นของชุมชนในที่อยู่อาศัยค่า pH ต่ำชี้ให้เห็นว่าแท็กซ่าที่แตกต่างกันค่อนข้างเท่าเทียมกันในปริมาณ. อย่างไรก็ตามค่า pH ต่ำเป็นเครียดสำหรับแท็กซ่ามากที่สุดซึ่งได้รับการสนับสนุนการบำรุงรักษาแต่ไม่เจริญรุ่งเรืองของชุมชนสำหรับตัวอย่างเช่น drainages เหมืองที่เป็นกรดอาศัยมากน้อยจุลินทรีย์แท็กซ่าที่อยู่อาศัยกว่าปกติ (กวง et al. 2013) ด้วยค่า pH ที่เพิ่มขึ้นบางแท็กซ่าทนกลายเป็นอุดมสมบูรณ์และความสมดุลของปริมาณแท็กซ่าในที่อยู่อาศัยก่อนหน้านี้ถูกทำลายส่งผลให้การลดลงของชุมชนสมดุลได้. แม้ว่าค่า pH ของดินอธิบายความแปรปรวนของชุมชนมากขึ้น (เบต้าหลากหลาย) มากกว่าปัจจัยอื่น ๆ เช่นพืชหรือสารอาหาร( ตารางที่ 2) มันก็ยังปรับตัวลดลงมากที่จะระบุค่าความเป็นกรดเป็นปัจจัยเกี่ยวกับความหลากหลายของเชื้อราเบต้า อีกทาง 40-50% ของความแปรปรวนชุมชนของโปรคาริโอสามารถอธิบายได้โดยดินที่มีค่าpH ในการศึกษาก่อนหน้านี้ (Wang et al. 2014) แสดงให้เห็นว่าเชื้อราได้รับผลกระทบน้อยลงโดยค่าpH ของดินเมื่อเทียบกับ prokaryotes. การค้นพบนี้ได้รับการสนับสนุนโดยก่อนหน้า pH- Manipulated ทดลองซึ่งในค่า pH ของดินพบว่าออกแรงมากอิทธิพลปรับตัวลดลงต่อชุมชนเชื้อรากว่าบนชุมชนแบคทีเรีย(Rousk et al. 2010). 5 สรุปผลการวิจัยสรุปได้ว่าโดยการดำเนินการqPCR และ pyrosequencing บาร์โค้ดวิเคราะห์ในชุมชนเชื้อราของดินจากภูเขา. Shegyla, ค่า pH ของดินพบว่าเป็นคนขับรถที่สำคัญมากขึ้นกว่าปัจจัยทางดินอื่นๆ ที่กำหนดความหลากหลายทางอัลฟา(รวมถึงความร่ำรวยความเรียบและ phylodiversity) รูปแบบมากกว่าความหลากหลายเบต้าหรือรูปแบบความอุดมสมบูรณ์ของเชื้อราในดินตามระดับความสูงในแบบฉบับนี้ป่าทิเบตระบบนิเวศ การค้นพบนี้มีความเข้มแข็งความรู้ของเราใน belowground ความหลากหลายทางชีวภาพในการสนับสนุนชุมชนเหนือพื้นดินและดีกว่าที่จะช่วยแปลความหมายของการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพของที่ราบสูงทิเบตภายใต้สถานการณ์สิ่งแวดล้อมในอนาคต. กิตติกรรมประกาศงานนี้ได้รับการสนับสนุนทางการเงินโดยเงินทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของจีน (41230857, 51221892), มากที่สุด (2013CB956300) และ STSN-21-02 เราชื่นชม Drs หมู่บ้านวังและ Xi Zha จากวิทยาลัยเกษตรและเลี้ยงสัตว์ของทิเบตเพื่อขอความช่วยเหลือในการเก็บตัวอย่างดิน
การแปล กรุณารอสักครู่..
