重庆酸雨区不同林型对土壤酸化和真菌群落的影响

作者:倪秀雅; 冯永霞; 李如华; 尚鹤; 陈展*
来源:生态学报, 2023, 43(17): 7203-7215.
DOI:10.20103/j.stxb.202207071942

摘要

不同林型土壤的酸化缓冲能力不同,真菌在土壤系统中扮演着重要的角色,而对土壤真菌群落结构和组成与土壤酸化的关系缺乏深入研究。以重庆铁山坪林场的马尾松纯林(Pi)和经马尾松纯林改造后的香樟纯林(Ci)、木荷纯林(Sc)、马尾松-香樟混交林(Pi_Ci)以及马尾松-木荷混交林(Pi_Sc)为研究对象,每个林型分别设置4个20 m×20 m的样地,分别采集腐殖质层(O层)和淋溶层(A层)土壤进行土壤性质及真菌群落分析,以探讨酸雨区森林土壤真菌群落与缓解土壤酸化的关系。研究表明:(1)与Pi相比,Ci土壤酸化明显缓解(高pH低NH4∶NO3),且能有效提高土壤全磷(TP)含量;而Sc虽然土壤pH值与Pi没有显著差异,但显著(P<0.05)提高了NH4∶NO3,且显著降低土壤TP和全钾(TK)含量(P<0.05);(2)不同林型土壤真菌群落多样性以Ci最为丰富,且表征土壤酸化的指标pH值、阳离子交换量(CEC)与真菌多样性显著正相关(P<0.05),NH4∶NO3与多样性显著负相关(P<0.05);(3)林型和土层都对真菌群落结构有显著影响(P<0.001),且林型的影响大于土层的影响;而土壤酸化程度将五个林型的土壤真菌群落区分成两个大类:Ci和Pi_Ci; Pi, Sc以及Pi_Sc。(4)Ci中有益菌(如Mortierella)更多,Pi以外生菌根真菌占优势(Russulaceae、Russula、Tomentella以及Sebacina);Sc以及Pi_Sc则含有更多的植物病原菌(Cladophialophora,Paecilomyces,Venturiales)、嗜酸菌及产酸菌(Paecilomyces,Penicillium)。在酸雨区受损马尾松林地种植香樟促进土壤真菌多样性提高,且产酸真菌、嗜酸菌丰度降低,而有益真菌丰度增加,可有效缓解土壤酸化;而种植木荷后土壤中的病原菌、嗜酸菌和产酸菌相对丰度增加,导致土壤进一步酸化。因此,通过将受酸雨损害严重的马尾松纯林改造成香樟纯林或马尾松-香樟混交林,有助于缓解土壤的酸化,实现酸雨区森林生态系统的可持续发展。

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