【摘 要】
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[目的]桉树人工林单一树种多代连栽的炼山经营模式对土壤质量及其生态环境产生剧烈扰动,已引起社会的广泛关注,而采用免炼山造林这种模式是解决上述问题的重要可能措施之一,然而在免炼山造林模式下,作为土壤生态环境重要组成部分的土壤微生物群落如何响应,仍知之甚少.[方法]以连续经营15年的3代人工林更新迹地为研究对象,分析不同免炼山造林模式下土壤细菌群落结构和功能的季节动态响应.研究对象为3种不同采伐剩余物保留措施的随机区组试验:移除采伐剩余物、平铺采伐剩余物、将采伐剩余物带状堆放,并以采伐前的第3代桉树人工林为对
【机 构】
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中南林业科技大学 水土保持与荒漠化防治湖南省高等学校重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学 经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;国有大桂山林场,广西 贺州
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[目的]桉树人工林单一树种多代连栽的炼山经营模式对土壤质量及其生态环境产生剧烈扰动,已引起社会的广泛关注,而采用免炼山造林这种模式是解决上述问题的重要可能措施之一,然而在免炼山造林模式下,作为土壤生态环境重要组成部分的土壤微生物群落如何响应,仍知之甚少.[方法]以连续经营15年的3代人工林更新迹地为研究对象,分析不同免炼山造林模式下土壤细菌群落结构和功能的季节动态响应.研究对象为3种不同采伐剩余物保留措施的随机区组试验:移除采伐剩余物、平铺采伐剩余物、将采伐剩余物带状堆放,并以采伐前的第3代桉树人工林为对照,结合4个季节对土壤化学性质指标研究,并基于测序结果预测土壤微生物潜在功能差异.[结果]林地更新后3种处理的化学性质均呈现相比于采伐前先下降后随时间恢复趋势,且恢复速度快慢上依次是平铺>带状堆放>移除.3种采伐剩余物处理方式均在秋冬季相比于采伐前降低了细菌群落的丰富度和均匀度并增加了多样性,其中移除处理的变化幅度最大.不同采伐剩余物处理方式和季节一起显著地改变了门水平上的细菌群落组成,且本研究发现Proteobacteria、Actinobacteria、Chloroflexi和Acidobacteria 4种菌门均易受到季节变化的影响.潜在功能预测分析表明,土壤中的细菌群落确实会受到林地更新的影响而激活,并且会随着季节变化出现能量的释放使用和储存维持的现象.Heatmap分析说明了氮含量变化和土壤细菌群落丰度变化存在重要联系.[结论]3种免炼山林地更新模式和季节均会对土壤化学性质和微生物群落环境产生影响,其中移除处理导致的化学性质恢复速度最慢,对微生物群落的扰动最大,而采用平铺采伐剩余物处理方式是三者中相对更优的选择.在季节方面,结果表明,土壤细菌群落中某些菌门和功能基因对季节的变化产生动态响应,这一发现有助于更好地了解自然季节和采伐剩余物管理如何差异影响桉树人工林的土壤微生物生态.
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