黄土峁状丘陵区不同类型林分土壤微生物功能多样性
【目的】研究陕西退耕还林中不同类型林分下土壤微生物群落代谢多样性,从微生物的角度对当地典型植被类型做出评价,为该地区植被恢复和培育结构合理、生态功能良好的林分提供科学依据。【方法】以米脂县境内退耕坡地5种人工林(柠条林、刺槐林、油松林、侧柏林和新疆杨林)为对象,撂荒坡地为对照,采用 Biolog-ECO 微平板法研究不同类型林分土壤微生物代谢活性( AWCD)、土壤微生物群落代谢多样性指数( Shannon指数、Simpson指数和 McIntosh指数)及土壤微生物对不同碳源(糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、多酚类和胺类)的利用特征;运用主成分法( PCA)分析不同类型林分土壤微生物的碳源代谢特征。【结果】5种类型林分土壤微生物活性均显著提高,不同类型林分土壤 AWCD值大小依次为:柠条林>刺槐林>油松林>侧柏林>新疆杨林>对照;5种类型林分土壤微生物群落 Simpson指数、Shannon指数和 McIntosh 指数均显著提高,其中柠条林土壤 Shannon 指数和Simpson指数显著高于其他4种类型林分(P <0.05),而土壤 McIntosh指数以刺槐林最大;5种类型林分土壤微生物对糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、多酚类以及胺类6类碳源的利用率均高于对照,而不同类型林分土壤微生物对不同碳源的利用率不同。糖类是5种类型林分土壤微生物利用的主要碳源,其次为氨基酸类、羧酸类和多聚物类,而多酚类和胺类利用率较低。PCA分析显示主成分1和主成分2贡献大的碳源分别为20种和17种,在主成分分离中起主要贡献作用的是糖类、氨基酸类和羧酸类。油松林、新疆杨林和对照的土壤微生物群落具有相似的碳源利用特征,而柠条林、刺槐林和侧柏林的土壤微生物群落有各自独特的碳源利用模式,且柠条林分布在 PC 轴的正方向,表明柠条林土壤微生物群落对碳源的利用能力最强。【结论】黄土峁状丘陵区坡地人工林较撂荒坡地更有利于提高土壤微生物群落的代谢活性,而种植柠条比其他4种人工林更有利于提高土壤微生物群落的功能多样性。本研究从土壤微生物群落的代谢活性角度为黄土峁状丘陵区退耕还林工程中树种选择和林分培育提供了一定的科学依据。
黄土峁状丘陵区、不同类型林分、土壤微生物、Biolog、主成分分析
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S718.8(林业基础科学)
国家农业部科技成果转化项目;陕西省科技攻关项目2013K01-34;杨凌示范区农业科技示范提升项目TS-2014-40。
2017-03-07(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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