华北落叶松根际土壤氮素细菌类群和氮素代谢研究

采用经典的统计学方法和相关性及排序分析,连续3年(2017—2019年)研究不同林龄华北落叶松(幼林、中林、成熟林和过熟林)根际土壤氮素细菌类群和氮素代谢,并探讨了土壤氮素细菌类群和土壤养分含量之间的关系.结果表明:(1)华北落叶松根际土壤pH值显著低于非根际土壤(P<0.05),根际土壤有机碳、全氮和有效磷的含量均显著高于非根际土壤(过熟林除外),根际和非根际土壤有机碳、全氮和有效磷的含量呈一致的变化趋势,随着华北落叶松林龄的增长表现出先增加后降低的趋势,在成熟林阶段达到最大值.(2)华北落叶松根际和非根际物种丰富度指数、均匀度指数和碳源利用指数随着林龄增加呈先增加后降低趋势,在成熟林阶段达到最大值;幼林、中林和成熟林根际丰富度指数、均匀度指数和碳源利用指数显著高于非根际土壤,而过熟林根际与非根际土壤差异不显著.不同林龄根际与非根际土壤微生物优势度指数差异不显著.(3)参与氮素循环的细菌共4类11属,其中固氮细菌有拜叶林克氏菌属、慢生根瘤菌属、根瘤菌属和弗兰克氏菌属,硝化细菌有硝化杆菌属和亚硝化螺菌属,反硝化细菌有假单胞菌属、罗尔斯通菌属、伯克氏菌属、芽孢杆菌属和链霉菌属,氨化细菌有芽孢杆菌属和假单胞菌属.(4)土壤养分含量和微生物多样性指数与固氮细菌相对丰度密切相关,其中土壤pH值对土壤固氮细菌相对丰度贡献为负,土壤养分含量对土壤固氮细菌相对丰度贡献为正,是土壤固氮细菌相对丰度的重要影响因素.(5)冗余分析结果显示,土壤环境因子分别解释了根际和非根际土壤固氮细菌相对丰度的83.38％和80.93％的总特征值,由此表明,土壤环境因子对土壤固氮细菌相对丰度有显著影响.其中对土壤固氮细菌相对丰度影响较大的有有机碳含量和全氮含量,而pH值对土壤固氮细菌相对丰度影响为负.