三峡消落带植被修复过程中,物种的更替对库区土壤的地球化学循环产生潜在影响。从植物根系—土壤—微生物三者密切关联的根际土壤微环境角度,研究三峡消落带植被修复重建后根部土壤微生态动态特征,对于认识和评估消落带退化土壤环境的生态修复工作具有重要意义。本研究从三峡库区忠县石宝寨汝溪河消落带植被修复示范基地155—175 m海拔段采集四种优势人工植被落羽杉(Taxodium distichum)、立柳(Salix matsudana)、狗牙根(Cynodon dactylon)和牛鞭草(Hemarthria altissima)的根际与非根际土壤,比较其根际与非根际土壤的养分含量与酶活性差异,以阐明不同物种的生长适应性及其根际养分利用策略,并比较不同物种对库区土壤的营养改良作用。同时,本研究通过高通量测序探究四种适生植物根部细菌群落多样性,为筛选能增强库区植被水淹—落干耐受性,提高自身存活率的有益共生菌提供参考依据。结果表明:(1)三峡消落带不同适生植物的栽植均提高了根际土壤养分的转化效率,并提高自身对库区土壤环境的适应。不同适生植物根系分泌导致其根际土壤碳、氮等养分活性特征与非根际土壤差异显著,其中,土壤有机质(Soil organic content,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)和碱解氮(Alkali hydrolyzed nitrogen,AN)在四种适生植物根际土壤中发生富集现象(根际效应R/S>1),但不同物种间磷素和钾素根际效应的变化并不一致。总体而言,两草本植物根际具有更为合理的养分调节模式,实现了更为有效的营养分配与供应。(2)蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶在四种适生植物中均表现出一定程度的根际正效应(R/S>1),即四种适生植物均可以通过根系分泌改善根际环境中营养元素(碳、氮、磷)的转化与分解,使蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶在四种适生植物根际环境中均表现出激活效应。而由于草本与木本植物不同的根系结构、生理特性等,不同物种间酶活的根际效应有所差异。其中,狗牙根与牛鞭草两种草本植物根际对蔗糖酶和酸性磷酸酶的激活效果更为显著,而落羽杉与立柳两木本植物对脲酶的激活效应更为显著。(3)消落带适生植物根际中碳、氮、磷、钾4种元素的活化机制间存在相互作用以维持均衡的营养配比。植物根际土壤SOC与pH值、全氮、有效磷(Available phosphorus,AP)、蔗糖酶呈显著正相关,而这些化学指标均与全钾(Total potassium,TK)呈显著负相关。同时,在根际土壤中,蔗糖酶与酸性磷酸酶呈显著正相关,而与脲酶呈显著负相关。(4)不同取样时间之间温度和植物生长状况等差异造成土壤营养有效性和土壤酶活性差异显著。相比海拔因素,时间效应对土壤养分与酶活性变化的影响更为显著,不同海拔间各营养元素和土壤酶的时间变化均较为一致。总体而言,相比T1(5月),四种适生植物实生土壤中SOC在T3(9月)呈现先降低后升高的趋势,TN含量在T3时显著升高,而有效磷与速效钾(Available potassium,AK)含量在T3时显著降低。同时,在T1,T2(7月)和T3时,消落带蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均呈现先降低后升高的趋势。(5)高通量测序的结果显示:四种适生植物根际与非根际土壤细菌群落α—多样性指数(Simpson指数、Shannon指数、Chao指数和Coverage指数)均无显著差异,但均显著高于其根内。同时,随着海拔段降低,4个物种各区室中细菌群落α-多样性指数均显著降低。整体而言,四种适生植物根际与非根际土壤细菌群落结构更为相似,而与根内差异较为显著。另外,变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和拟杆菌门为本研究根系细菌中相对丰度最大的5个菌门,对于库区四种适生植物的营养吸收、疾病抵抗和适应消落带逆境等发挥着重要的作用。(6)植物根系分泌物在一定程度上降低了细菌对有限资源的竞争压力,在根际土壤中,变形菌门与浮霉菌门呈显著正相关,酸杆菌门与绿弯菌门和泉古菌门呈显著正相关。放线菌门与硝化螺旋菌门呈显著正相关,而拟杆菌门与芽孢杆菌门和硝化螺旋菌门显著负相关。另外,冗余分析结果显示,在根际土壤中,放线菌门、芽孢杆菌门和厚壁菌门相对丰度与磷素呈显著正相关。泉古菌门相对丰度与土壤氮素和有机质均呈显著正相关,而拟杆菌门相对丰度与土壤pH值,氮素和有机质呈显著负相关。