种植密度对马尾松人工林土壤磷转化功能微生物与细菌群落结构的影响

Effects of stand density on community structure of soil phoD-harboring microorganisms and bacteria in Pinus massoniana plantations.

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摘要森林植被生长普遍受土壤磷素养分限制.研究不同种植密度人工林土壤磷素组分特征与磷转化功能微生物群落结构的关系,可为选择合适的人工林经营措施提供理论依据.以广西南宁市横县镇龙林场长期定位试验样地的4种密度(低密度(2500株·hm-2)、中密度(3300株·hm-2)、中高密度(4500株·hm-2)和高密度(6000株·hm-2))马尾松林为对象,利用HiSeq2500高通量测序方法分析土壤磷转化功能微生物和细菌的群落结构变化,结合针叶和土壤的生态化学计量学探讨不同种植密度对马尾松林土壤磷转化功能微生物群落结构的影响.结果表明:土壤有机碳和针叶P含量在中密度林较高,而土壤碳氮比值、硝态氮、交换性钙含量、6种土壤磷组分和两种土壤磷酸酶以及针叶C∶P值和N∶P值则相反,说明中密度马尾松林的磷素限制程度比其他种植密度低.土壤磷转化功能微生物和细菌群落结构在不同密度林间存在显著差异,但两者的Shannon多样性指数则不存在显著差异.另外,土壤磷转化功能微生物中占优势的慢生根瘤菌属的相对丰度在中密度林中最小.冗余分析(RDA)发现,土壤磷转化功能微生物和细菌群落结构在不同密度林分之间的显著差异也受到土壤因子的影响,说明土壤磷转化功能微生物和细菌群落组成的差异是林分密度和土壤因子共同作用的结果,但林分密度的影响更大.上述结果表明,中密度马尾松人工林受磷素养分胁迫较小,是一种比较合适的马尾松人工林营林措施.

作者潘复静 ^[1] 陈英倩 ^[1] 梁月明 ^[2] 马姜明 ^[3] 杨章旗 ^[4] 颜培栋 ^[4] 零天旺 ^[5] 李明金 ^[5] 学术成果认领

作者单位桂林理工大学,环境科学与工程学院,广西环境污染控制理论与技术重点实验室科教结合科技创新基地,广西桂林541000 ^[1] 中国地质科学院岩溶地质研究所,自然资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室,广西桂林541000 ^[2] 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室,广西桂林541000 ^[3] 广西壮族自治区林业科学研究院,南宁530000 ^[4] 广西壮族自治区横县镇龙林场,南宁530000 ^[5]

关键词马尾松密度针叶土壤磷组分磷转化功能微生物

DOI 10.13292/j.1000-4890.202105.015

发布时间 2021-06-07

基金项目

广西创新驱动发展专项课题（桂科AA17204087-7）；国家自然科学基金项目（31800441和41907208）；广西自然科学基金项目（2018GXNSFBA138012和2017GXNSFAA198241）