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摘要
【目的】以期揭示环割对森林土壤微生物群落结构的影响。【方法】2012年6月在杉木和马尾松人工林中分别布置6个6 m×6 m样方,每个样方至少包含5棵树。杉木和马尾松平均树高分别为16.3和15.3 m,平均胸径分别为18.5和17.2 cm。每种林分随机选择3个样方进行环割,即在树木胸径处去除10 cm宽的树皮和韧皮部,以阻断光合产物的地下碳分配,剩余3个为对照。环割1个月后测定土壤基本理化性质,环割1个月和1年后采用磷脂脂肪酸方法测定土壤微生物群落结构。【结果】杉木林环割1个月后土壤可溶性有机碳含量降低了18.3%(P<0.01),硝态氮增加了182.1%(P<0.01),有效磷和土壤含水量分别增加了66.9%和10.6%(P<0.05);马尾松林环割1个月后土壤可溶性有机碳、硝态氮和有效磷含量分别增加了11.3%,72.7%和235.5%(P<0.05),土壤含水量增加了12.1%(P<0.01)。环割降低了土壤微生物生物量并改变了微生物群落结构,而且这种影响存在树种和时间差异性。杉木林环割1个月后总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、真菌∶细菌和革兰氏阴性细菌含量分别降低了10.3%,10.9%,20.0%,10.1%和13.4%(P<0.05),环割1年后细菌和革兰氏阴性细菌的含量分别降低了20.3%和22.1%(P<0.05);马尾松林环割1个月后真菌和革兰氏阳性细菌的含量分别降低了21.9%和14.5%(P<0.05);环割1年后总磷脂脂肪酸、细菌和放线菌含量分别降低了17.8%,15.9%和27.4%(P<0.05);环割1个月后杉木林土壤中磷脂脂肪酸cy17∶0/16∶1ω7c显著升高(P<0.05),而马尾松林中该比值的升高则发生在环割1年后(P<0.05),该比值的升高表明可利用碳有效性不足引起了微生物生长压力。相关分析表明土壤可溶性有机碳含量与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌含量极显著正相关(P<0.01),土壤NO-3-N和全氮含量均与细菌和革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤有效磷含量与革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤NH+4-N含量与总磷脂脂肪酸、细菌、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌含量极显著负相关(P<0.01),与真菌含量显著负相关(P<0.05),土壤p H值与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌和革兰氏阳性细菌含量极显著正相关(P<0.01),与革兰氏阴性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤有机碳含量与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌和革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),全磷含量与总磷脂脂肪酸、真菌和革兰氏阴性细菌含量显著正相关(P<0.05),与细菌和革兰氏阳性细菌含量极显著正相关(P<0.01),土壤含水量与土壤微生物生物量没有显著相关性(P>0.05)。【结论】环割导致植物光合产物供应变化,进而改变了土壤碳的可利用性及养分有效性,降低了土壤微生物生物量,改变了微生物群落结构,且对真菌群落的影响要高于细菌群落,而且环割对微生物的影响具有树种差异性。
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单位北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室; 广西地表过程与智能模拟重点实验室; 中国科学院; 南宁师范大学
