林下植被剔除对杉木林土壤呼吸和微生物群落结构的影响

Effects of understory removal on soil respiration and microbial community composition structure in a Chinese fir plantation

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摘要以湖南会同地区26年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,探讨剔除林下植被对土壤呼吸和微生物群落结构的影响。2012年6月将林下植被剔除后,2012年7月–2014年7月每月测定一次土壤呼吸速率、5 cm土壤温度和含水量,并分别于2013年7月和2014年7月测定了土壤微生物群落结构和土壤养分数据。研究结果表明：杉木人工林土壤呼吸具有明显的季节变化规律,且与5 cm深处的土壤温度呈极显著的正相关关系。林下植被剔除两年内土壤呼吸平均下降了32.8%,2012年7月–2013年6月下降了42.9%,2013年7月–2014年7月下降了22.2%。根据土壤呼吸与温度拟合的指数方程所计算出的土壤呼吸的温度敏感性Q10值在对照区为2.10,林下植被剔除区为1.87,说明在杉木人工林系统中林下植被剔除2年降低了土壤呼吸的温度敏感性。此外,林下植被剔除也改变了土壤微生物群落结构。林下植被剔除1年后,土壤细菌的浓度没有发生改变,但真菌的浓度降低,导致真菌与细菌的浓度比值下降。此外,革兰氏阳性细菌(G+)的浓度及其与革兰氏阴性菌(G–)的比值升高。林下植被剔除2年后, G+浓度和G+与G–的浓度比值降低。该研究表明林下植被剔除可以降低土壤呼吸,从而减少土壤向大气中释放碳；同时可改变土壤微生物群落结构,而且其效应受作用时间的影响。