摘要
研究不同连栽代数杉木人工林土壤氮循环功能基因丰度的变化特征及其调控因子,可为亚热带人工林定向调控土壤氮素转化过程,提高氮素利用效率并减少其负面效应提供科学依据.以中亚热带不同连栽代数(一代FRP、二代SRP、三代TRP)杉木人工林和格氏栲天然林(NF)为研究对象,采用荧光定量PCR技术测定冬季和夏季土壤细菌16S rRNA、真菌18S rRNA和参与氮循环功能基因AOA、AOB、nifH、nirK、nirS、nosZ丰度,并分析其与土壤理化因子的相关关系.结果显示,天然林转变为杉木人工林后,整体上各氮循环功能基因丰度在天然林与一代林之间无显著差异.不同连栽代数杉木林土壤AOA和AOB基因丰度在两季变化规律一致,AOA基因丰度随连栽代数增加呈显著递减趋势(P<0.05),AOB基因丰度无显著差异.连栽杉木林土壤16S rRNA、18S rRNA、nifH、nirK、nirS和nosZ基因丰度变化特征因季节而异,冬季土壤nifH(7.05-8.15 copies/g)、nirS(6.78-8.08 copies/g)和nos Z(7.39-8.08 copies/g)基因丰度随连栽代数增加而下降,夏季土壤nirK(8.26-9.26 copies/g)基因丰度随连栽代数增加则为先增加后下降;杉木林土壤细菌16S(10.36-11.03 copies/g)基因丰度高于真菌18S(7.34-8.20 copies/g)基因丰度,且二者均为夏季略高于冬季.土壤含水量、可溶性有机氮和硝态氮可以较大程度地解释土壤功能基因丰度的变化.本研究表明亚热带杉木人工林中土壤AOA相比于AOB在数量上更占据优势地位,且其丰度随着连栽代数增加呈下降趋势,说明硝化作用可能随连栽代数增加而减弱,这也许是土壤系统在氮素匮乏条件下所采取的一种保氮策略.(图2表4参44)
- 单位