格氏栲林土壤生态化学计量和微生物群落特征及其关联性分析

摘要：

采用Biolog-ECO微平板技术、皮尔逊(Pearson)相关性分析及典范对应分析(CCA)等方法对福建省三明市小湖村的格氏栲( Castanopsis kawakamii Hay.)天然林和人工林土壤的生态化学计量特征、微生物群落特征及两者之间的关联性进行了比较研究。结果表明：天然林土壤的有机碳含量、全氮含量、C/P比、C/K比和N/K比以及土壤微生物群落的Shannon-Wiener指数和McIntosh指数均显著高于人工林；而2个林分间土壤的全磷含量、全钾含量、容重、含水量、分形维数、C/N比、N/P比和P/K比以及土壤微生物群落的Simpson指数差异不显著。用31个碳源或不同类型碳源进行培养,随培养时间延长2个林分土壤微生物群落的平均颜色变化率( AWCD)均逐渐升高；在31个碳源及碳水化合物、羧酸、多聚物和酚酸4类碳源中,天然林土壤微生物群落的AWCD值均高于人工林；总体上,天然林土壤微生物群落对碳源的利用率高于人工林。相关性分析结果表明：格氏栲林土壤微生物群落对碳水化合物的利用率与土壤的N/P比和N/K比呈极显著正相关,与土壤的C/P比和C/K比呈显著正相关,与土壤分形维数呈显著负相关；对羧酸的利用率与土壤的N/P比和N/K比呈显著正相关；对多聚物的利用率与土壤的C/P比和C/K比呈极显著正相关。 CCA分析结果表明：格氏栲林土壤微生物群落对碳水化合物的利用率与土壤的C/P比、C/K比、N/P比和N/K比的相关性均较强,对羧酸的利用率与土壤的N/P比和N/K比的相关性也较强；此外,5个天然林样地主要分布在CCA排序图的第3和第4象限,而5个人工林样地则主要分布在第1、第2和第4象限,表明天然林样地的土壤养分比例协调,而人工林样地的土壤肥力偏差、土壤结构不稳定。研究结果显示：格氏栲天然林的土壤生态系统优于人工林,建议适当减少对人工林的人为干扰,以促进林下土壤养分和微生物群落的良性发展。

关键词：格氏栲、天然林、人工林、土壤、生态化学计量特征、微生物群落

分类号：Q938.1+3;S714;R282.2(微生物学)

资助基金：福建省自然科学基金重点项目2008J008

在线出版日期：2015-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：19-27