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杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方主要的速生用材树种之一,杉木人工纯林面积和蓄积量在全国乔木人工林中的占比分别位居第一。杉木人工林不仅能够增加木材的供给,而且在固碳增汇、水源涵养等生态系统服务功能方面也有重要的作用。长期的人工纯林的造林模式,加之针叶树种自身的原因,杉木人工林面临较为普遍的地力衰退现象。因此,针对不同发育阶段的杉木人工林,认清杉木人工林发育过程土壤演变规律及其内在变化具有重要的意义。本研究以中亚热带地区湖南岳阳芦头林场的杉木人工林为例,选择7a、15a、26a的杉木人工纯林为研究对象,调查林分因子,采集不同土层土壤样品,分析林龄对土壤理化因子、微生物量碳、氮、磷和土壤酶活性以及土壤细菌和真菌群落特征的影响,通过RDA冗余分析研究影响土壤微生物群落结构变化的主要因素,阐明杉木人工林在0-30a的发育过程中,土壤肥力变化的主要规律及其与土壤微生物群落的相互关系,揭示杉木人工林发育过程中土壤微生物变化的主要驱动因子及其变化特征。以期为杉木人工林的经营和可持续发展提供理论基础。研究结果表明:(1)随着林龄的增长,土壤碳(TOC)、氮(TN)、磷(TP)含量整体均呈现先下降后上升的变化趋势。幼龄林(7a)的TOC、TN、TP的含量平均值分别为15.71 g·kg-1、1.96 g·kg-1和0.41 g·kg-1,中龄林(15a)的TOC含量低于幼龄林并显著低于成熟林(26a)。土壤微生物量碳(MBC)、磷含量(MBP)与土壤有机碳、全磷含量变化趋势一致,而土壤微生物量氮(MBN)含量随林龄增长逐渐递减(190.44 mg.kg-1>124.08 mg.kg-1>101.74 mg.kg-1)。C:N、C:P、MBC:MBN、MBC:MBP 则随林龄增长而逐渐提高,N:P、MBN:MBP表现出先上升后下降的趋势。(2)土壤蔗糖酶(SUC)、脲酶(URE)、酸性磷酸酶(ACP)和过氧化氢酶(CAT)活性随林龄的增长表现出显著下降的趋势。林龄和土壤深度对杉木林土壤酶活性的双因素方差分析表明,林龄和土壤深度土壤四种酶活性的影响均显著(p<0.01),土层×林龄对SUC和URE影响显著(p<0.01),而对ACP和CAT的影响不显著。RDA冗余分析的前两轴共解释了变量93.79%的变异,其中MBC:MBN、土壤粉粒(Silt)、MBN、土壤含水率(MC)、MBP、TN、TOC、C:P 是影响 SUC、URE、CAT和ACP的主要影响因素。(3)不同林龄杉木人工林土壤细菌群落Alpha多样性指数在不同林龄之间差异性显著。Chao1、Shannon指数表现为中龄林和成熟林显著高于幼龄林,而中龄林和成熟林之间的差异不显著。而不同林龄杉木人工林土壤真菌群落的Chao1、Shannon指数变化不显著。对土壤细菌和真菌群落Beta多样性的Adonis分析表明,不同林龄之间的土壤细菌和真菌群落结构相似度较低,群落结构的差异显著(R2=0.3505,Stress=0.1118;R2=0.2342,Stress=0.097),说明林龄对杉木人工林土壤细菌和真菌群落结构都有重要的影响。土壤细菌群落主要优势菌群中门水平的优势类群变形菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和迷踪菌门在不同林龄间表现出显著性差异。土壤真菌群落的主要优势菌门子囊菌门和罗兹菌门在不同林龄之间的差异显著,担子菌门在不同林龄之间的差异不显著。(4)土壤微生物与土壤养分、微生物量碳氮磷、酶活性和化学计量比的RDA冗余分析表明,土壤含水率(MC)、TP、MBC、MBC:MBN、MBC:MBP、MBN:MBP、土壤粉粒(Silt)、土壤黏粒(Clay)是影响土壤细菌群落的变化主要因子。MBP、TOC、C:N、C:P、SUC、ACP是影响土壤真菌群落的主要影响因子。因此,杉木人工林发育过程中,影响土壤细菌群落与真菌群落变化的主要因素不同。与真菌群落相比,土壤细菌群落的变化受更多的土壤因子的影响。土壤养分在杉木人工林中龄林阶段出现了较大的下降趋势,土壤微生物的一些优势类群也在中龄林阶段表现出显著的差异,这与中龄林阶段林分养分竞争关系激烈有关。土壤氮、磷元素是杉木人工林发育过程的重要的限制因素。因此,在杉木人工林经营过程中,应注重中龄林阶段的抚育管理,提高中龄林阶段杉木人工林土壤养分的累积和吸收利用。