【摘 要】
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土壤微生物作为土壤生态系统重要组成部分,积极参与到有机质分解、养分元素循环以及能量转换过程,在维持生态系统生产力、功能及稳定性等方面起着重要作用。森林植被组成影响土壤微生物群落组成和结构,但地上树种丰富度-土壤微生物多样性之间的关系尚不完全明确。以往多在草地和天然林生态系统中研究植物多样性与土壤微生物多样性的关系,而人工构建的多树种混交林生态系统中树种丰富度如何影响土壤微生物群落组成和结构需要进一
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目:多树种混交对南亚热带人工林土壤有机碳化学稳定性的影响机制(31971463);
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土壤微生物作为土壤生态系统重要组成部分,积极参与到有机质分解、养分元素循环以及能量转换过程,在维持生态系统生产力、功能及稳定性等方面起着重要作用。森林植被组成影响土壤微生物群落组成和结构,但地上树种丰富度-土壤微生物多样性之间的关系尚不完全明确。以往多在草地和天然林生态系统中研究植物多样性与土壤微生物多样性的关系,而人工构建的多树种混交林生态系统中树种丰富度如何影响土壤微生物群落组成和结构需要进一步探索。因此,为揭示土壤微生物群落组成和结构如何随着混交人工林的树种丰富度梯度变化,本论文在南亚热带人工块状造林后自然恢复形成的多树种混交人工林生态系统,随机设置54个固定样地,依据各样地的树种组成,建立树种丰富度(1—10个树种)增加的研究梯度序列,利用土壤微生物高通量测序等方法,研究0—10 cm土层的土壤细菌和真菌多样性随混交人工林树种丰富度增加的变化规律,建立树种丰富度与土壤微生物多样性的关系,分析南亚热带多树种混交人工林凋落物和细根、土壤理化性质和土壤养分(氮、磷含量)对“树种丰富度—土壤微生物多样性”关系的影响机制。主要结果如下:(1)树种丰富度增加提高了土壤中氮磷养分含量。土壤容重、pH、土壤全氮、有机质、土壤碳氮比等理化性质以及芳香族碳组分和凋落物、细根生物量及其碳含量和碳氮比与树种丰富度显著相关。树种丰富度显著影响未分解凋落物碳含量、细根碳含量和细根碳氮比。(2)树种丰富度增加未显著影响土壤细菌OTU数目。研究区内不同树种丰富度梯度下土壤细菌以酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌群。随着树种丰富度增加,土壤细菌Chao1指数显著提高。土壤细菌Chao1指数与土壤pH、有机质、铵态氮、土壤碳氮比、细根生物量和烷基碳、芳香碳组分等环境因子显著相关。树种丰富度增加改变了研究区内土壤细菌群落组成。土壤pH值、硝态氮和芳香碳组分含量是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子。(3)树种丰富度增加未显著影响土壤真菌OTU数目。研究区内不同树种丰富度梯度下土壤真菌以子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌群。随着树种丰富度增加,土壤真菌Faith’s PD指数随着树种丰富度增加而显著增加。土壤真菌Faith’s PD指数与土壤pH、土壤碳氮比、细根生物量和细根碳氮比等环境因子显著相关。树种丰富度增加改变了研究区内土壤真菌群落组成。土壤有机碳、硝态氮含量、细根生物量和氧烷基碳组分含量显著影响土壤真菌群落结构。
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