附城紅樹(shù)林生態(tài)恢復(fù)對(duì)土壤主要理化性質(zhì)與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、本文研究了位于雷州半島東部的雷州市附城鎮(zhèn)濱海紅樹(shù)林植被的恢復(fù)對(duì)土壤主要理化性質(zhì)和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響,比較了外來(lái)種無(wú)瓣海桑(Sonneratia apetala)和本土種秋茄(Kandelia candel)植被的恢復(fù)效果的差異,結(jié)果表明:
　　1、紅樹(shù)林的恢復(fù)對(duì)不同的土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生或多或少的影響,具體表現(xiàn)為:
　?、俟鉃?和18年生的無(wú)瓣海桑群落土壤質(zhì)地基本為面砂土,屬于砂土類型;而光灘1、兩個(gè)秋茄林、5年生和11年生無(wú)瓣

2、海桑林的土壤質(zhì)地基本屬于壤土類型。
　?、谕寥姥趸€原電位(Eh)的變化范圍為-186～+212 mV,均值為-42 mV,總體來(lái)說(shuō),表層土壤的Eh值均顯著高于中層、底層土壤(p<0.05),紅樹(shù)林內(nèi)Eh值顯著高于光灘（p<0.05),植被的恢復(fù)顯著提高了土壤 Eh;土壤 pH的變化范圍為5.90~7.80,均值為6.86,紅樹(shù)林的植被恢復(fù)對(duì)土壤產(chǎn)生明顯的酸化作用,并且隨著紅樹(shù)林恢復(fù)時(shí)間加長(zhǎng),無(wú)瓣海桑林對(duì)土壤酸化作用顯著的強(qiáng)于秋茄

3、林(p<0.05);土壤鹽度的變化范圍為6.60~27.5,均值為15.87,紅樹(shù)林的恢復(fù)使得土壤產(chǎn)生明顯的積鹽作用;隨著恢復(fù)時(shí)間的延伸,無(wú)瓣海桑林土壤鹽度增加緩慢,而秋茄林的積鹽作用是一個(gè)迅速的過(guò)程。
　?、壅{(diào)查的紅樹(shù)林區(qū)土壤硫化物(S2-)含量的變化范圍為0.01～297.96 mg/kg,均值為36.59 mg/kg,林內(nèi)土壤硫化物含量顯著的高于對(duì)照光灘(p<0.05);土壤有機(jī)碳含量的變化范圍為2.87～16.99 g/k

4、g,均值為6.88 g/kg,林內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著的高于對(duì)照光灘(p<0.05),長(zhǎng)時(shí)期的植被恢復(fù)增加了土層10~30 cm土壤有機(jī)碳含量。
　?、苷{(diào)查的紅樹(shù)林區(qū)土壤氨氮(NH4+-N)含量范圍為6.75~37.08 mg/kg,均值為17.22 mg/kg;土壤硝氮(NO3--N)含量范圍為0.84～37.72 mg/kg,均值為10.01 mg/kg;土壤亞硝氮(NO2--N)含量范圍為0.04～0.19 mg/kg,均值為

5、0.09 mg/kg;土壤磷酸鹽(PO43--P)含量范圍為7.10~12.63 mg/kg,均值為9.07 mg/kg;土壤總氮(TN)含量范圍為0.044～0.690％,均值為0.100%;土壤總磷(TP)含量范圍為0.011～0.032%,均值為0.018%?；謴?fù)紅樹(shù)林內(nèi)土壤無(wú)機(jī)氮含量和總氮顯著性高于對(duì)照光灘(p<0.05),而林內(nèi)總磷與對(duì)照光灘沒(méi)有顯著性的差異(p>0.05)。
　?、莼謴?fù)紅樹(shù)林區(qū)土壤石油類含量范圍為0.1

6、62～1.688 mg/kg,均值為0.500 mg/kg,恢復(fù)無(wú)瓣海桑林(均值為0.580 mg/kg)和秋茄林(均值為0.712 mg/kg)林內(nèi)的土壤石油類顯著性高于兩個(gè)對(duì)照光灘(均值為0.177 mg/kg)(p<0.05)。
　　2、紅樹(shù)林的恢復(fù)增加了土壤細(xì)菌和硫酸鹽還原菌的細(xì)菌豐度,對(duì)土壤細(xì)菌群落也產(chǎn)生了一定的影響,具體表現(xiàn)為:
　?、俦疚耐ㄟ^(guò)熒光顯微技術(shù)的方法測(cè)定恢復(fù)紅樹(shù)林區(qū)土壤細(xì)菌豐度,變化范圍為5.2～32

7、.9×107 ind./g?dw,均值為10.8×107 ind./g?dw。所有站點(diǎn)表現(xiàn)出垂直分布,表層土壤細(xì)菌豐度均顯著高于中層、底層,中層土壤細(xì)菌豐度顯著高于底層(p<0.05),林內(nèi)細(xì)菌豐度顯著性高于對(duì)照光灘(p<0.05)。無(wú)瓣海?；謴?fù)林的土壤細(xì)菌豐度顯著的低于秋茄恢復(fù)林(p<0.05)。紅樹(shù)林的生態(tài)恢復(fù)增加了土壤細(xì)菌豐度。
　?、诶脤?shí)時(shí)熒光定量PCR(Real-time PCR)檢測(cè)了恢復(fù)紅樹(shù)林3個(gè)屬的土壤硫酸鹽還原

8、菌的豐度,脫硫葉菌屬(Desulfobulbus sp.)豐度均值為6.07×109 copies/g?dw,脫硫桿菌屬（Desulfobacter sp.)豐度均值為2.46×1010 copies/g?dw,脫硫弧菌屬(Desulfovibrio sp.)豐度均值為8.20×109 copies/g?dw。三個(gè)菌屬存在一致的規(guī)律,硫酸鹽還原菌豐度表層(0~10cm)土壤顯著高于中層(10~20cm)和底層(20~30cm)土壤,中層

9、土壤顯著高于底層土壤(p<0.05)。植被的恢復(fù)顯著的增加了林內(nèi)土壤硫酸鹽還原菌的豐度(p<0.05)。
　?、?1年生和18年生無(wú)瓣海桑土壤樣品的土壤細(xì)菌豐富度和多樣性指數(shù)顯著高于5年生無(wú)瓣海桑林和光灘(p<0.05),18年生秋茄林土壤細(xì)菌豐富度和多樣性指數(shù)均低于對(duì)照光灘和5年生秋茄林(p<0.05),表明無(wú)瓣海桑長(zhǎng)時(shí)期的植被恢復(fù)使得土壤細(xì)菌多樣性增加,秋茄的植被恢復(fù)將導(dǎo)致細(xì)菌多樣性減少。
　?、茉谒袦y(cè)序列中是有9個(gè)

10、OUT’s（operational units)屬于變形菌門(mén)(Proteobacteria),占所有測(cè)序樣品總量的62.86%;有2個(gè) OUT’s屬于放線菌門(mén)(Actinobacteria),占所有測(cè)序樣品總量的12.93%;有一個(gè) OUT’s屬于擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes),占所有測(cè)序樣品的6.09%;有一個(gè) OUT’s屬于脫鐵桿菌門(mén)(Deferribacteres),占所有測(cè)序樣品的10.23%。在本項(xiàng)研究所獲得的DGGE

11、條帶中,條帶4對(duì)應(yīng)的細(xì)菌分類單元為不可培養(yǎng)的變形菌(Uncultured gamma proteobacteria),屬于附城恢復(fù)紅樹(shù)林區(qū)土壤中最大優(yōu)勢(shì)菌群,但該菌群豐度在18年生的秋茄林降低;兩個(gè)恢復(fù)紅樹(shù)林都降低了帶19(Caldithrix)的豐度;秋茄林的恢復(fù)增加了帶10(Vibrio)對(duì)應(yīng)的細(xì)菌豐度;無(wú)瓣海桑林的恢復(fù)增加了條帶20（Sulfurovum)和條帶17(Desulfovibrio)對(duì)應(yīng)的細(xì)菌豐度?？傊?紅樹(shù)林植被恢復(fù)