采伐剩余物管理对杉木人工林土壤nosZ型反硝化细菌群落多样性的影响

Effects of logging residue management on soil nosZ-type denitrifying bacteria community diversity in a Chinese fir plantation

二维码有效期 120s

摘要反硝化细菌是土壤氧化亚氮(N2O)排放的关键因子.以杉木人工林为研究对象,设置4种采伐剩余物处理方式(RF:对照;RB:火烧;MT:粉碎;NR:移除),采用高通量测序技术,以nosZ为标记基因,测定了自2018年9月-2020年9月,2年期间土壤nosZ型反硝化细菌群落的组成和丰度.研究结果显示,4种采伐剩余物处理中的土壤nosZ型反硝化细菌90％以上来自变形菌门,优势菌属包括固氮螺菌属、中慢生根瘤菌属、动胶菌属、伯克霍尔德菌属、嗜酸菌属、慢生根瘤菌属、假单胞菌属、固氮弧菌属以及无色杆菌属;样本间差异物种的显著性分析表明,在处理完成半年时,火烧相较于对照于β-变形菌纲水平显著增加了nosZ基因丰度;在处理完成一年时,火烧分别于红螺菌目、红螺菌科、固氮螺菌属水平显著高于粉碎;粉碎相较于移除在处理完成一年时,于γ-变形菌纲和产碱菌科水平显著增加了 nosZ基因丰度;在处理完成两年时,粉碎处理的nosZ基因丰度在变形菌门水平显著高于对照和火烧.α多样性数据显示,处理完成一年时,粉碎处理相较于对照和移除显著增加了 Shannon和Simpson指数;处理完成两年时,粉碎和火烧处理相较于对照显著降低了 ACE和Chao1指数.杉木人工林4种采伐剩余物处理方式对土壤nosZ型反硝化细菌群落的组成和丰度有显著影响,并随研究时间发生明显变化,这为全面了解人工林采伐更新方式下土壤氮循环过程中N2O排放的微生物机理提供了数据基础.