不同林龄桉树人工林土壤细菌群落结构与功能多样性变化特征

樊容源, 叶绍明, 吴昊, 李梓华, 李林欣, 余春和

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北京林业大学学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (12) : 41-52.

不同林龄桉树人工林土壤细菌群落结构与功能多样性变化特征

  • 樊容源, 叶绍明, 吴昊, 李梓华, 李林欣, 余春和
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摘要

【目的】探究林龄增长对桉树人工林土壤细菌群落的影响,为提升桉树人工林土壤生态系统功能提供理论依据。【方法】以广西国有大桂山林场不同林龄(1、2、3、5、7 a)桉树人工林为研究对象,分析不同林龄桉树人工林土壤理化性质、微生物生物量以及土壤细菌群落组成、共现网络、功能特征及其影响因素。【结果】(1)随林龄增长,土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、微生物生物量碳(MBC)整体均呈先下降后上升的变化趋势,微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)随林龄增长显著增加。(2)土壤养分TOC/TN表现出先上升后下降的趋势,MBN/TN、MBP/TP表现为随林龄增长显著升高。MBC/MBN、MBC/MBP则随林龄增长显著下降,呈现“表层聚集性”特征。(3)细菌α-多样性随土壤深度增加显著降低。土壤优势细菌类群为酸杆菌门、变形菌门。(4)共现网络分析得出,细菌以共存作用为主导,细菌间的协同作用较大,7 a林分的网络复杂性较高,表明其细菌群落间相互作用更为复杂,有利于土壤生物因子的稳定。细菌功能预测以糖代谢和氨基酸代谢为主,大部分功能差异随林龄增长不显著。(5)TN、DON、TP、TN/TP与较低丰度细菌群落WPS-2门、拟杆菌门、厚壁菌门显著正相关,说明较低类群也可能在保持土壤稳定上发挥作用。【结论】土壤碳、氮、磷是桉树生长过程中的重要限制因素,应注重早期桉树人工林的生长管理,适当延长轮伐期,施用有机肥或菌肥,以提高细菌群落结构稳定性尤其是优势细菌类群的稳定,这对改善桉树人工林土壤质量具有重要意义。

关键词

桉树人工林 / 土壤细菌 / 群落结构 / 功能多样性

中图分类号

S714.3 / S792.39

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樊容源, 叶绍明, 吴昊, 李梓华, 李林欣, 余春和. 不同林龄桉树人工林土壤细菌群落结构与功能多样性变化特征. 北京林业大学学报. 2024, 46(12): 41-52

基金

国家自然科学基金项目(32260382)

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