罕山不同林型下土壤微生物群落特性.PDFVIP

中国科学: 生命科学 2013 年 第43 卷 第6 期: 499 ~ 508 SCIENTIA SINICA Vitae SCIENCE CHINA PRESS 论 文 罕山不同林型下土壤微生物群落特性 ①② ①* ① ① 王淼 , 曲来叶 , 马克明 , 袁秀 ① 中国科学院生态环境研究中心, 城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085; ② 中国科学院大学, 北京 100049 * 联系人, E-mail: lyqu@ 收稿日期: 2013-03-05; 接受日期: 2013-04-08 国家自然科学基金(批准号:资助项目 摘要 选取中国东北部一条典型的次生林垂直分布带谱研究阔叶林和针叶林对土壤微生 关键词 物群落的影响. 分别在山杨(1250~1300 m) 、山杨和白桦的混交林(1370~1550 m) 、白桦 植被类型 土壤有机碳 (1550~1720 m)、落叶松(1840~1890 m)这4 种林型下分3 层(0~5 cm, 5~10 cm, 10~20 cm)采集 土壤微生物组成 土壤样品, 采用氯仿熏蒸-浸提法、磷脂脂肪酸分析法及Biolog FF 微孔板来检测土壤微生物 真菌代谢多样性 生物量、微生物群落结构及真菌群落水平生理图谱. 结果表明, 土壤理化性质(尤其是土壤 有机质和土壤含水率)对土壤微生物生物量、群落组成及真菌代谢多样性的变异有显著影响. 土壤微生物量、真菌生物量及真菌代谢活性随土层加深而显著降低, 而真菌/细菌的比值随 土层加深而升高. 落叶松林下真菌的比例高于山杨林、白桦林及混交林, 而土壤微生物总量 则低于3 种林型. 虽然不同林型对土壤微生物群落变异的直接贡献率为12%, 如果考虑到林 型通过土壤有机碳而对土壤微生物群落特性产生的间接贡献, 则林型的差异对土壤微生物 的群落组成及多样性有显著影响. 土壤微生物在物质分解及养分循环过程中起着 落的特异性创造条件[8]. 植物物种的变化可以改变植 重要的调节作用, 影响土壤功能多样性, 在植物与生 物残体的有机组成和产量, 从而改变异养微生物群 态系统间的相互作用中扮演着连接者角色[1,2]. 目前, 落的组成和功能[2,9]. 关注于解释土壤微生物群落与植物群落间关系的驱 已有研究表明, 森林土壤中异养微生物群落的 动力的研究越来越多[3]. 已经有研究就地上植物对微 结构和功能主要和土壤有机质的质量有关[10~12]. 优 生物特性(包括微生物群落结构和功能, 如微生物代 势种凋落物的可利用性和组成在很大程度上影响土 谢能力) 的影响进行探讨[2,4,5]. 然而目前的研究结果 壤有机质[13,14]. Zak 等人[15]认为, 微生物生物量和易 尚有很多不确定性. 一些研究发现, 植物多样性对土 分解的有机质库的变异可以通过地上净初级生产力 壤微生物生物量和群落结构有显著影响[2,6], 而另一 (net primary production, NPP)预测, 该结果为土壤微 些研究却没有发现相应影响[4,5]. 植物的生活史和生 生物的生长受碳的可利用性控制提供佐证. 受环境 理性状有很大差异[7], 例