酸雨區(qū)不同配比凋落物分解過程中微生物多樣性分析.pdf

1、本研究選擇我國南方典型酸雨區(qū)福建省邵武市4、15和32年生杉木人工林作為試驗地，在野外酸雨條件下于不同林齡杉木人工林內(nèi)設(shè)置杉木-火力楠不同配比凋落物處理分解試驗，開展不同配比凋落物處理下土壤(0-5 cm)養(yǎng)分及微生物多樣性分析研究。經(jīng)為期360 d的分解，發(fā)現(xiàn)不同凋落物配比處理對土壤相關(guān)指標產(chǎn)生如下影響：
　　（1）不同凋落物處理對土壤pH值的影響在不同林齡中表現(xiàn)不同，混合處理凋落物對土壤pH的影響主要集中在凋落物分解后期，杉-

2、火1:1在幼齡林（4年生）與成熟林（32年生）中有利于土壤pH的提高。在三種林齡的杉木人工林中，不同凋落物處理下土壤全碳含量的變化差異主要集中在分解后期，中齡林（15年生）出現(xiàn)快速增長，而其他兩個林齡則出現(xiàn)下降趨勢。幼齡林與成熟林中杉-火1:1處理的土壤全碳含量相對高于其他處理，而在中齡林則是杉-火2:1高。三種林齡中不同凋落物處理下土壤全氮含量均在凋落物分解后期出現(xiàn)顯著提升，中齡林提高最多，在三種林齡中杉-火2:1處理的土壤全氮最高。

3、幼齡林與中齡林中混合凋落物處理的土壤速效磷與速效鉀的含量均高于杉木單一處理，在成熟林中杉-火1:2速效鉀則高于其他兩種混合處理，在整個分解周期內(nèi)土壤的速效磷和速效鉀均呈波動下降的趨勢。在三種林齡中，中齡林不同凋落物處理下土壤交換性鈣鎂的含量高于其他兩個種林齡，此外杉-火混合處理下土壤中交換性鈣鎂的含量均高于杉木單一處理，但三種混合處理間的差異不顯著。
　?。?）幼齡與中齡杉木人工林中不同凋落物處理下土壤微生物量碳含量最高的處理分別

4、是杉-火2:1、杉-火1:1，成熟林中各處理間差異不明顯。幼齡林與中齡林中土壤微生物量氮最高的處理均是杉-火1:1，成熟林各處理間差異不明顯。幼齡林和中齡林中土壤溫度與水分含量對土壤微生物量碳氮的影響顯著。自然條件下，各林齡杉木人工林中不同凋落物處理的土壤微生物量碳氮含量與土壤pH呈顯著相關(guān)，土壤微生物量碳氮含量在凋落物整個分解周期內(nèi)呈波狀變化，微生物量碳含量的峰值出現(xiàn)在處理后60和240 d，微生物量氮含量的峰值出現(xiàn)在處理后120和2

5、40 d。
　　（3）不同凋落物處理下各林齡杉木人工林中土壤微生物代謝總體活性隨林齡遞增。不同凋落物處理下土壤微生物功能多樣性的豐富度(Shannon)、優(yōu)勢度(Simpson)指數(shù)差異小，杉-火1:2處理(P=0.001)對土壤微生物的均一度(McIntosh)影響是極顯著的。三種林齡不同凋落物處理下土壤微生物以碳水化合物、聚合物以及氨基酸作為主要的碳源利用類型，杉木-火力楠2:1、純杉木處理下的三種林齡杉木人工林土壤微生物對碳

6、源的利用均聚為一類，杉木-火力楠1:2、杉木-火力楠1:1與純火力楠處理只在成熟林和過熟林中聚為一類。
　　（4）對4年生和32年生中的初始空白處理和分解180 d以及360 d三種凋落物處理下（純杉木、純火力楠、杉-火1:1）的土壤進行細菌多樣性分析，發(fā)現(xiàn)在幼齡和成熟林中三種凋落物處理均能夠提高土壤細菌的物種多樣性。在幼齡林中純火力楠、杉-火1:1處理的土壤細菌物種豐富度的提升幅度顯著高于純杉木處理，在成熟林中杉-火1:1處理物

7、種豐富度的提升幅度顯著低于純杉木、純火力楠處理。在門水平上，兩種林齡杉木人工林中三種凋落物處理下土壤中酸桿菌門、變形菌門細菌居于較高優(yōu)勢位，它們的相對豐度隨時間變化而有所差異。在屬水平上，幼齡林中杉-火1:1處理的優(yōu)勢菌屬Candidatus Koribacter、Rhodoplanes的相對豐度在初始時差異顯著，并隨著分解的進行兩個菌屬豐度趨于一致。成熟林中不同凋落物處理的土壤細菌優(yōu)勢菌屬類別由初始的Rhodospirillaceae

8、、Syntrophobacteraceae變?yōu)镃andidatus Koribacter、Rhodoplanes，杉-火1:1處理分解360 d的這兩個優(yōu)勢菌屬的相對豐度較高且趨于一致。7種環(huán)境因子對全部環(huán)境因子（12種)的貢獻率分別為土壤溫度(68.1％)、速效磷(11%)、土壤pH(4.5%)、土壤微生物量碳(2.9%)、交換性鈣(3%)、林分溫度(3.9%)、交換性鎂(1.2%)，其中土壤微生物量碳主要解釋Gemmatimonad