喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的.PDFVIP

土 壤 (Soils), 2010, 42 (2): 224~229 喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤 ① 微生物生物量及其多样性的比较 王新洲， 胡忠良， 杜有新， 刘永卓， 李恋卿* ， 潘根兴 （南京农业大学农业资源与生态环境研究所，南京 210095 ） 摘 要： 我国喀斯特区域面积分布较广，而喀斯特生态系统的退化已成为当前西南地区面临的严重的生态问题。本研究 选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统—乔木林和灌木林，以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等主 要优势树种为对象，研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响。结果显示：乔木林系统中根际土 壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌木林，植物的根际效应在乔木林中表现更为显著；同时乔木林中的优势树种通过根系分泌 物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数，而灌木林中优势树种的根际土壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应。 因此，植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环，进一步影响喀斯特生态系统的稳 定和健康功能。 关键词： 喀斯特生态系统；根际土壤；微生物生物量；细菌群落；DGGE 中图分类号： S154.3 我国是岩溶大国，仅西南裸露型岩溶区面积已达 典型的喀斯特生态系统为对象，研究不同植被类型下 51.36万km2 ，该区是全球三大碳酸盐岩连续分布区之 根际土壤微生物生物量及群落多样性的变化，旨在揭 [1] 一，岩溶类型齐全，同时也是石漠化最严重的区域 。 示喀斯特生态系统中植物群落的演替对土壤微生物种 而且西南喀斯特石漠化面积仍在明显上升，呈现出严 群特征的影响，并为进一步探索快速而有效的喀斯特 - 峻的生态环境、社会经济危机[1 4] 。因此，喀斯特石漠 生态系统恢复途径提供科学依据。 化综合治理已列为国家目标。喀斯特石漠化过程严重 1 研究区及采样地概况 影响了生态系统中植被的正常演替，在自然、人为因 素的破坏下，原有较好的植被类型发生退化[5] 、植被 研究区域位于贵州省安顺地区普定县城关镇赵家 - 覆盖度锐减[4] ，生态恢复与重建困难[6 7] 。随着植物群 田村。该区海拔在 1 300 ~ 1 500m 之间，气候温和， 落的退化，喀斯特地区土壤出现粘质化、有机质含量 年均温 15.1℃，雨量充沛，年均降雨量 1 396.9 mm， 急剧下降、植物可利用养分的数量减少、土壤质量明 但季节分布不均，约 70% 以上的降雨集中于5 ~ 9 月， 显退化的现象[8] 。生态系统中植物通过枯枝落叶和根 年均相对湿度 80%，为典型湿润季风气候。区内发育 系分泌物的形式将部分光合产物输入土壤，为微生物 的常态地带性植被是亚热带湿润性常绿阔叶林，但由 提供了养分和能源，根系分泌物促进了根际土壤微生 于受到石灰性土壤发育缓慢的限制，多发育成各种非 物活动，构成以微生物为主导的物质循环根际微环境， 常态的喀斯特森林。选择了当地的乔木林和灌木林两 -