薛志婧, 成毅, 周正朝

主成分分析和聚类分析在不同粒径团聚体土壤细菌PLFA分布中的综合应用

薛志婧1,2,*, 成毅2, 周正朝1

1. 陕西师范大学, 地理科学与旅游学院, 西安 710119 2. 西北农林科技大学, 水土保持研究所, 杨陵 712100

利用主成分分析和聚类分析相结合的方法对土壤主要细菌PLFA在土壤不同粒径团聚体上的分布进行了表征和聚类。旨在探讨土壤主要细菌在不同土壤粒径团聚体上的分布特征和区分的可能性。结果表明, 主成分分析和聚类分析相结合的方法可以有效的将不同土壤粒径团聚体中细菌的PLFA进行表征和区分, 5种细菌在<0.25和>5 mm粒径下分布最广, 0.25—1 mm居中, 2—3和3—5 mm含量最少, 但差异不明显。聚类分析显示, <0.25, 1—2和2—3 mm土壤团聚体中细菌的脂肪酸种类和含量相似, 而其它土壤粒径的细菌各聚一类。由于细菌的磷脂脂肪酸在不同粒径团聚体中的组合和含量各不相同, 其存在的差异决定了土壤不同粒径团聚体细菌的分布特征及相互关系。

主成分分析; 聚类分析; PLFA; 土壤团聚体; 细菌

0 前言

土壤微生物是土壤固相组成中的无法替代的生命组分, 在土壤发生发育、形成演化过程中起着主导作用[1]。近年来, 随着土壤微生物多样性研究的不断深入, 大多数学者认为土壤微生物多样性作为土壤微生物的生命指标, 可作为“生物标志物”用于追踪和预测土壤环境的变化过程, 是土壤质量和性能评价的一项重要指标[2-5]。其中, 细菌是土壤微生物组成中最为庞大的组成, 其多样性(种类和数量)在生态系统物质循环和能量流动中起着关键作用。近年来, 越来越多的研究者运用主成分分析()和聚类分析()来定量评价土壤微生物多样性的研究当中。主成分分析和聚类分析都是掌握主要矛盾的统计分析方法, 能够通过简化数据(即用较少的综合指标代替原来具有一定相关性的较多的指标来反映原来多变量的大部分信息)[6]。……