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亚热带森林生态系统是生物多样性的重要栖息地,对遭干扰并退化的森林生态系统通过封育措施进行生态恢复可以提高生物多样性和生态功能。但是退化的亚热带森林能否恢复,需要多长时间能恢复到未退化的水平还存在争议,且实施封育措施后,其生物多样性的动态变化及影响机制也尚不明确。因此,本课题以老龄林(无人为干扰时间>100年)为对照,选择全封育0-1年、5-6年、11-12年、20-24年、28-34年的退化亚热带落叶次生阔叶林作为研究对象,检验封育年限对植物和土壤微生物多样性与群落组成结构的影响,揭示植物-土壤微生物-环境资源之间的相互作用,探讨地上地下的多元关系以及调控生物多样性随封育时间变化的一些路径。主要结论如下:(1)封育年限对植物和土壤微生物多样性产生了不同的影响植物多样性在不同封育年限中存在显著差异。乔木层植物多样性封育初期快速恢复,在封育5-6年和20-24年分别达到峰值。林下灌草的覆盖度随着封育年限的增加显著减少;封育28-34年灌木层丰富度较高,草本层均匀度和Shannon指数最低。结果表明在一定的封育年限内植物多样性显著恢复,但过长的封育年限并不利于植被的恢复。土壤微生物多样性和碳代谢功能多样性在不同封育年限中存在显著差异。细菌多样性和真菌多样性呈现了不同的变化规律。细菌多样性指数随着封育年限的增加而增加,而真菌的多样性指数随着封育年限的增加呈现“双峰”变化,在封育5-6年和20-24年达到峰值;土壤微生物碳代谢功能多样性随封育年限增加而不断增加。(2)封育年限对植物和土壤微生物物种组成产生了不同的影响植物群落组成在不同封育年限中差异显著。不同封育年限的乔木层、灌木层和草本层的物种组成和种间数量比例差异显著。指示物种在封育初期是喜阳的物种,在封育28-34年变成耐荫和低养分需求的物种。封育早期的优势物种以枫香(IV=0.55)为主,后期以四照花(IV=0.24)和枫香(IV=0.35)为主。土壤微生物群落组成在不同封育年限中差异显著。老龄林中的土壤细菌群落组成与封育28-34年的相似,但与其他封育年限显著不同。封育0-1年的土壤真菌群落组成与封育28-34年的相似,但与其他封育年限显著不同。细菌和真菌在不同的封育年限都存在一些指示菌种。(3)环境资源可用性与异质性对封育年限呈现了不同的变化规律环境资源可用性(光可利用性、土壤理化性质)与异质性(光异质性、基质多样性)在不同封育年限中差异显著。随着封育年限的增加,0-10cm土层中土壤碳、氮、微生物量碳、微生物量氮、碳氮比、有机质、含水量不断增加;土壤pH、土壤容重和土壤磷含量则不断降低;微生物生物量碳氮比和有效氮、有效磷含量先增加后减少;土壤基质多样性先减少再增加;光的可利用性和异质性出现波动变化,但总体上呈减小趋势。(4)驱动植物群落结构与微生物群落结构在封育过程中变化的关键因子影响不同封育年限林下植物物种组成差异的关键因子是土壤碳和氮。影响不同土壤微生物群落组成差异的关键因子是植物多样性和树种组成以及土壤理化性质。乔木胸高断面积、灌木覆盖度、草本覆盖度、树种组成、土壤中碳、氮、微生物量碳、微生物量氮、有机质、碳氮比、微生物量碳氮比、土壤含水量、容重和pH是影响土壤细菌门水平上物种组成变化的驱动因子。乔木丰富度、均匀度、土壤基质多样性、土壤有效磷和有效氮是驱动土壤真菌群落组成门水平上变化的关键因子。(5)植物-微生物-环境资源的相互作用封育过程中,植物、土壤微生物与环境资源相互影响。上层乔木多样性是驱动林下植被和光资源的重要因素。不同封育年限土壤理化性质和基质多样性均受到群落内乔木胸高断面积、林下植被盖度、植物多样性以及优势树种组成的显著影响。基质多样性受到乔木层物种多样性和树种组成的影响。林下灌木层覆盖度、丰富度、均匀度和草本层覆盖度受土壤性质显著影响,而灌木层均匀度只与土壤容重和有效钾显著相关,草本均匀度只与基质多样性显著相关。土壤微生物多样性受到木本植物多样性和基质多样性的显著影响。细菌Shannon指数随着灌木丰富度、乔木均匀度的增加而增加。真菌Shannon指数随着乔木丰富度、均匀度的增加而增加,随着灌木丰富度的增加先增加再减少。真菌Chao1指数随着乔木丰富度的增加而增加。土壤微生物碳源代谢活性AWCD受到乔木层丰富度和均匀度的影响显著。影响微生物对31种碳源代谢差异的关键因子是细菌、真菌、乔木的多样性以及灌木覆盖度。(6)草本植物多样性和土壤微生物多样性维持的一些调控路径上层植物多样性既直接影响草本植物多样性,也通过光的可用性和基质多样性间接影响草本植物多样性。树木本身对土壤微生物多样性的影响较低,但会通过环境产生间接影响。土壤碳氮比、乔木胸高断面积、灌木覆盖度可以解释驱动细菌多样性变化影响因子的74.8%,而土壤pH、乔木层物种多样性和土壤有效氮含量可以解释驱动真菌多样性变化的63.2%。总之,封山育林的生态恢复措施显著增加了生物多样性。封育过程中变化的资源可用性与异质性是驱动生物多样性变化的关键因子,植物-土壤微生物-环境资源之间存在复杂的多元关系。为亚热带落叶阔叶林在封育措施下生物多样性的变化规律和影响机理增加了新的理论依据。