森林地上部分和地下部分的群落结构具有强烈交互作用,土壤微生物在生物地球化学循环中起着重要的作用。微生物群落结构特征是表征森林生态系统物质循环、健康状况和生态服务功能的敏感指标。而不科学的森林经营会导致森林生产力的降低、养分流失、生物多样性降低。因此,本研究选取北亚热带典型马尾松人工林为研究对象,于2013年9月份于湖北省秭归县九岭头的典型马尾松人工林场进行典型采伐,设置3种营林措施和对照,每种营林方式设置6个10m×10m的固定样地,共24块固定样地,样地间距50-300 m。3种营林方式具体如下:除灌措施(SM)-对样地内灌丛地上部分全部清除;轻度采伐(LH)-对样地内胸径≥4 cm非马尾松(主要为光皮桦、漆树、杉木)和部分高大灌木(木姜子、火棘等)清除,按胸高断面积算强度为15%;重度采伐(HH)-对样地内胸径≥17.9cm马尾松清除,强度为70%。采伐树木移出样地,保留采伐的剩余物。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术获得土壤微生物群落结构整体序列信息,通过数据库比对得到土壤微生物的群落组成、结构和功能特征,结合环境因子、功能家族特征、网络分子生态学模型和系统发育学特征,探究分析不同营林措施下土壤微生群落结构的稳定性和响应机制。主要研究结论如下:1)通过对土壤微生物生物量碳氮分析发现:土壤微生物生物量碳氮对营林干扰产生了显著响应,微生物生物量碳氮在营林干扰后显著降低;同时真菌较细菌具有较高微生物生物量碳氮比,说明真菌较细菌对营林干扰更加敏感。2)通过高通量测序获得微生物群落组成、结构、多样性特征表明:细菌和真菌的少数丰度较高的物种主导群落特征;在更细分类学水平上更能准确地反映微生物响应特征;营林措施导致了物种(OTU)总数降低,除灌和重度采伐的独有物种(OTU)百分比增高,而轻度采伐的独有物种(OTU)百分比降低;营林措施显著的改变了微生物群落结构(p<0.05),同时轻度采伐的细菌真菌alpha多样性和丰度显著下降(p<0.05)。3)通过PICRUSt预测细菌的功能家族特征,FUNGuild预测真菌营养功能特征,结果表明:营林干扰后细菌的功能家族呈现下降趋势,只有细胞通信和敏感系统显著下降(p<0.05);真菌的功能团呈显著差异。结果同时说明细菌具有一定功能冗余,因此响应不显著,而真菌具有生长速率慢且宿主特异性,因此对营林干扰响应更灵敏。4)土壤微生物生物碳氮量、微生物群落结构与环境因子的多元逐步回归分析表明:环境因子是驱动土壤微生物的异质性主控因子;生物和非生物环境因子驱动微生物群落异质性,其中生物因子(细根生物量和凋落物产量)和非生物因子(含水量、PH、稳定和铵态氮)与微生物量碳显著相关,微生物量氮只和可溶性碳显著相关。综上表明环境对微生物群落特征起着决定作用,即符合生态位理论。5)通过微生物弱相互作用构建的分子生态学网络模型表明:营林措施改变了微生物的网络结构特征,微生物类群通过协作应对营林干扰导致的环境变化;细菌模块内部的重要关键物种(模块枢纽)显著下降,细菌模块之间的关键物种(连接者)也下降;同时,真菌网络模型模块(生态位)数量下降,且模块内部物种增多。综上可知:营林干扰显著降低了生态位的数量,相同生态位物种丰度增加,微生物群落内部竞争加剧,当受到外界环境干扰时,微生物群落结构不稳定;在微生物网络模型中环境因子起着关键作用,即符合生态位理论。6)通过微生物群落的系统发育特征进行分析表明:微生物系统发育学指数NRI、NTI>0,生态位理论在微生物群落构建过程中起主导作用,环境是限制土壤微生物群落结构变化的主控因子;轻度采伐的生态位数量显著降低,这归因于轻度采伐导致微生物生存所需的养分和能量多样性降低;但是重度采伐的环境确定性作用显著降低,主要是因为重度采伐为其它物种的更新提供了大量生态位,中性理论的随机分布、扩散加强。综合上面主要研究结论发现:土壤微生物是营林干扰的敏感响应因子;营林措施不同程度改变了土壤微生物的群落特征;同时,营林干扰通过改变环境因子来改变土壤微生物的群落特征,环境因子是微生物群落结构变化的主控因子;营林措施导致土壤微生物网络模型发生了改变,土壤微生物的网络结构稳定性降低,微生物受到环境变化影响时,微生物群落结构就更加不稳定;营林措施导致土壤微生物的系统发育学特征发生改变,土壤微生物群落的生态位发生显著变化。环境因子是微生物群落的主控因子,即生态位理论;轻度采伐导致微生物的生态位降低,重度采伐为灌草更新提供生态位,即重度采伐有趋向于随机分布、扩散的中性理论趋势。