长期粗放经营毛竹林土壤微生物群落演变特征

[目的]通过分析土壤微生物生物量及群落结构的演变趋势,筛选影响土壤微生物群落的关键环境因子,揭示土壤微生物群落对毛竹林长期粗放经营的响应机理。[方法]选取不同粗放经营年限(5 a、9 a、15 a、18 a)毛竹林,以天然马尾松林(Masson pine,MP)作为对照,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFA)分析方法表征土壤微生物量及群落结构。[结果]结果表明,毛竹林土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、放线菌等PLFA含量均显著低于马尾松林(P0.05),但不同经营年限毛竹林之间没有显著差异。土壤碱解氮及有效磷含量对土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、原生动物等PLFA含量影响显著(P0.05),而土壤碱解氮、p H值以及有机质含量对放线菌PLFA含量影响显著(P0.05)。长期粗放经营过程中毛竹林土壤微生物丰富度及多样性均呈逐渐下降趋势。非度量多维尺度转换排序(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析结果表明,毛竹林土壤微生物群落结构与马尾松林有明显区分(R=0.388 1,P=0.009)。土壤含水量、碱解氮、有效磷以及p H值合计解释了90.28%的微生物群落结构变异量,其中土壤含水量、碱解氮、有效磷贡献显著(P0.05)。[结论]长期粗放经营降低了毛竹林土壤微生物量,改变了群落结构,其生态风险还有待于进一步评估。     

长期种植毛竹林土壤丛枝菌根真菌群落演变趋势

为揭示长期种植毛竹林土壤丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌群落演变特征,通过磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid,PLFA)和Illumina Miseq测序平台研究了AM真菌生物量及群落结构的演变趋势。结果表明,长期种植毛竹林土壤养分含量总体呈下降趋势,球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)含量及AM真菌生物量也显著降低(p0.05),其中易提取态球囊霉素相关土壤蛋白(Easily extractable glomalin-related soil protein,EE-GRSP)含量与有机质、碱解氮、速效钾显著正相关(p0.05),而AM真菌菌丝生物量(16:1ω5 PLFA)与碱解氮极显著正相关(p0.01)。长期种植毛竹林显著降低了土壤2~0.25 mm大团聚体比例(p0.05),且与AM真菌菌丝生物量极显著正相关(p0.01)。测序结果表明,毛竹林土壤AM真菌以球囊霉属(Glomus)为优势种群,其次为无梗囊霉属(Acaulospora),长期种植毛竹后土壤球囊霉属相对丰度显著增加而无梗囊霉属显著降低(p0.05)。非度量多维尺度转换排序(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析显示,对照马尾松林与不同种植年限毛竹林土壤AM真菌群落显著区分(p=0.001),土壤含水量(p=0.005)、碱解氮(p=0.001)、有效磷(p=0.014)对AM真菌群落结构变异具有重要贡献。长期种植毛竹显著降低了AM真菌生物量、球囊霉素相关土壤蛋白含量以及2~0.25 mm大团聚体比例,并改变了AM真菌群落结构,不利于土壤碳固存和维持生态系统稳定。     

长期种植毛竹林土壤丛枝菌根真菌群落演变趋势

为揭示长期种植毛竹林土壤丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae, AM）真菌群落演变特征,通过磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid, PLFA）和Illumina Miseq测序平台研究了AM真菌生物量及群落结构的演变趋势。结果表明,长期种植毛竹林土壤养分含量总体呈下降趋势,球囊霉素相关土壤蛋白（Glomalin-related soil protein, GRSP）含量及AM真菌生物量也显著降低（p<0.05）,其中易提取态球囊霉素相关土壤蛋白含量与有机质、速效钾、碱解氮显著正相关（p<0.05）,而AM真菌菌丝生物量（16:1ω5 PLFA）与碱解氮极显著正相关（p<0.01）。长期种植毛竹林显著降低了土壤2~0.25 mm大团聚体比例（p<0.05）,且与AM真菌菌丝生物量极显著正相关（p<0.01）。测序结果表明,毛竹林土壤AM真菌以球囊霉属（Glomus）为优势种群,其次是无梗囊霉属（Acaulospora）,长期种植毛竹后土壤球囊霉属相对丰度显著增加而无梗囊霉属显著降低（p<0.05）。非度量多维尺度转换排序（NMDS）分析显示,对照马尾松林与不同种植年限毛竹林土壤AM真菌群落显著区分（p=0.001）,土壤含水量（p=0.005）、有效磷（p=0.014）、碱解氮（p=0.001）对AM真菌群落结构变异具有重要贡献。长期种植毛竹显著降低了AM真菌生物量、球囊霉素相关土壤蛋白含量以及2~0.25 mm大团聚体比例,并改变了AM真菌群落结构,不利于土壤碳固存和维持生态系统稳定。