林下植被及凋落物管理对樟子松人工林土壤微生物群落结构及功能的影响

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凋落物是维持森林养分循环和生产力至关重要的因素。同时,林下植被是森林生态系统的重要组成部分,对森林养分循环起着重要的调节作用。然而,气候变化和人为干扰都会导致林下植被和凋落物的质量和数量发生变化,进而影响土壤微生物活性及其群落结构,导致土壤养分循环变化。因此,明确林下植被以及凋落物对土壤微生物群落结构和功能的影响有助于理解气候和环境变化背景下森林生态系统结构和功能的变化。  本研究以科尔沁沙地13年生樟子松人工林生态系统为研究对象,通过短期的凋落物控制以及长期的林下植被去除实验,分析了0~10cm层土壤化学性质、酶活性和微生物群落结构对以上两因素的响应。得到以下主要结论:  (1)林下植被及凋落物管理改变了土壤的养分环境。林下植被存在,加速了林地凋落物的分解,凋落物加倍使会使得土壤有机质、全氮的含量显著上升,土壤养分增加。林下植被去除后,一方面林下植被枯落物无法向土壤疏松较多的养分,另一方面造成凋落物分解减缓,造成土壤有机质及全氮含量的降低。林下植被及凋落物管理对土壤有机质、全氮、有效磷含量的影响具有显著的交互作用。  (2)林下植被管理与凋落物管理均显著改变了土壤微生物总量,且二者存在显著的交互作用。去除林下植被降低了土壤微生物总量,凋落物加倍增加了土壤微生物量。在林下植被保留的样地进行凋落物加倍改变了土壤微生物群落结构。  (3)林下植被管理和凋落物管理的交互作用显著加强了微生物对碳的代谢能力,但对磷代谢、氮代谢影响不显著。林下植被去除使β-1,4-葡萄糖苷酶的活性显著降低;凋落物加倍使β-1,4-葡萄糖苷酶的活性显著升高,较林下植被去除时凋落物加倍,林下植被保留时加倍凋落物更能促进微生物对碳的代谢能力。
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