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生态学杂志 2024年

作者：李秋梅贾匡迪王博周志勇北京林业大学生态与自然保护学院

火烧干扰后森林群落结构与功能的恢复与重建是恢复生态学的重要研究内容，关于次生演替期间地上和地下过程的共同进化存在许多不确定性。以火烧后2、3、9、15、31、50和150年的恢复时间构建了一个火烧序列，调查再生林的植物物种组成和... 详细信息

火烧干扰后森林群落结构与功能的恢复与重建是恢复生态学的重要研究内容，关于次生演替期间地上和地下过程的共同进化存在许多不确定性。以火烧后2、3、9、15、31、50和150年的恢复时间构建了一个火烧序列，调查再生林的植物物种组成和土壤理化性质。结果表明，物种周转速率随着时间的推移呈现出明显的单峰曲线。火烧后15年和150年群落间Bray-Curtis相异度最小，但总物种周转速率最大。白颖苔草(Carex rigescens)、地榆(Sanguisorba officinalis)、轮叶沙参(Adenophora teraphylla)和杜香(Ledum palustre)的丰度随着火灾时间的推移逐渐增加。土壤养分含量和土壤微生物生物量化学计量特征主要影响了beta多样性，而再生森林群落的物种组成受到土壤微生物生物量N:P和土壤C:N的控制，随着演替阶段的不同而变化。火烧后2年和15年再生森林群落与火灾后150年的群落具有相似的物种组成，且微生物生物量的N:P更高。土壤微生物生物量的N:P与Bray-Curtis的相异度呈正相关。土壤C:N在火灾9年后最低，且与总周转率呈负相关，火灾后9年和15年总体物种周转率较低，但土壤C:N相对较高。总的来说，土壤养分和微生物生物量化学计量特征对森林beta多样性恢复和群落结构的贡献更大。

关键词：物种周转率相似性火烧序列

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滇中云南松森林火烧时间序列土壤微生物群落动态研究

滇中云南松森林火烧时间序列土壤微生物群落动态研究

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作者：王玲玲云南大学

学位级别：硕士

火是森林生态系统中重要的干扰因子。森林火灾不仅破坏森林地上植被,同时影响土壤生态过程。云南是我国森林火灾高发区,广泛分布的偏干性云南松针叶林是林火热点区。然而关于火烧如何影响云南松森林土壤微生物群落动态的研究较少,开展... 详细信息

火是森林生态系统中重要的干扰因子。森林火灾不仅破坏森林地上植被,同时影响土壤生态过程。云南是我国森林火灾高发区,广泛分布的偏干性云南松针叶林是林火热点区。然而关于火烧如何影响云南松森林土壤微生物群落动态的研究较少,开展相关的研究可以为云南松森林火烧后的恢复和管理提供一定的参考。本文以云南省玉溪市易门县云南松森林为研究对象,选取火烧后0年(当年火烧)、1年、3年、7年、12年、25年六个云南松森林火烧序列样地,同时在火烧样地附近选取条件类似但未火烧的样地为对照。测定土壤理化性质、酶活性和微生物群落等,分析火烧对云南松森林土壤微生物群落动态变化及影响因素。主要结果如下:(1)火烧序列下土壤理化性质和酶活性本文测定了土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、总氮(TN)、总磷(TP)碳氮比(C/N)、pH、氮磷比(N/P)、速效磷(AP)、硝态氮(NO3--N)和含水量(Soil,water content,W)等12种土壤理化性质。与对照组相比,火烧后AP、TN、C/N显著增加,MBC显著减少;pH值先显著升高再显著降低。W和N/P的比值在火烧后显著下降,TP火烧后先显著性升高后显著性下降。将采样地点设为随机因子,构建线性混合模型结果显示火烧效应使N/P和C/N的值显著下降;火烧序列使C/N、N/P值呈显著下降,SOC、可溶性有机碳(DOC)和氨态氮(NH4+-N)显著增加。本文测定的土壤酶分别是中锰过氧化物酶(MnP)、β-D-纤维素二糖水解酶(CBH)和β-木糖苷酶(β-Xyl)等7种酶活性。火烧使β-Xyl和MnP酶活性显著提高。将采样地点设为随机因子,构建线性混合模型结果显示火烧序列使CBH酶活性显著下降。(2)火烧序列下土壤微生物的变化及影响因素火烧后真菌的担子菌门先显著减少后显著增加。子囊菌门显著减少,球囊菌门显著增加;火烧后细菌中酸杆菌门、绿弯菌门和放线菌门显著增加,变形菌门先显著减少后显著增加,疣微菌门显著减少,黏细菌菌门先显著减少后显著增加再显著减少。火烧后微生物alpha多样性指数显著降低,群落结构发生改变。将采样地点设为随机因子,土壤微生物作为响应变量构建线性混合模型,结果表明:火烧效应使真菌的子囊菌门减少,毛霉菌门显著增加,细菌的芽单胞菌门和放线菌门增加;火烧序列下真菌的芽枝霉门、担子菌门和细菌的疣微菌门、变形菌门、酸杆菌门的相对丰度随着年限增加。火烧后的真菌的差异微生物为担子菌门和子囊菌门,而细菌的差异微生物为酸杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、疣微菌门和变形菌门。火烧序列下显著影响真菌群落的是DOC、CBH和β-Xyl,影响细菌群落的是DOC、NO3--N、SOC、NH4+-N和CBH。火烧效应下影响细菌群落的是DOC、NO3--N、AP、SOC、TP和TN,真菌没有显著性影响因素。本研究利用时间替代空间(火烧序列)的方法探索火烧后恢复过程中微生物的变化规律、微生物与土壤酶活性和微生物与土壤理化性质之间的关系,揭示火烧后土壤-微生物的作用机制,对火烧后云南松森林生态系统的恢复重建具有指导作用。

关键词：火烧序列高通量测序真菌细菌土壤酶活性

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