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膠林復合系統土壤細菌群落動態特征及其驅動因子

時間:2019-04-02  來源:科技外事處  瀏覽次數:   作者:劉成剛     打印  字體: 關閉

  土地利用變化是影響土壤微生物多樣性的重要因素之一。農林復合系統作為一種特殊的土地利用方式,但目前關于其構建對土壤細菌群落結構和多樣性影響方面的研究仍較少,且已有研究多基于單次的表層土壤采樣,以致其結論并不一致。因此,亟需開展基于多因素的農林復合系統構建對土壤細菌群落動態響應的相關研究。 

  版納植物園農林復合生態系統研究組劉成剛副研究員等從時間(季節)和空間(土壤深度)尺度上,綜合分析了幼林和成熟橡膠林間作多年生固氮植物后對土壤細菌群落結構和多樣性的影響及其驅動因子。結果表明,AcidobacteriaProteobacteriaActinobacteriaChloroflexi是膠林復合系統中最為主要的細菌類群,而KitasatosporaStreptomycesNitrospiraBacillusPseudomonas是其中的關鍵屬。管理方式、林齡和季節顯著影響了細菌群落的組成和結構特征,其中林齡影響效果最為顯著,但三者交互作用甚微。與同齡橡膠純林相比,幼林間作雖然降低了土壤細菌豐度,但是維持了群落多樣性(物種豐富度、均勻度、多樣性及系統發育指數),特別在0-55-30 cm兩個土壤層次上表現更為突出;而成熟林間作不僅保持了細菌豐度,同時也提高了多樣性水平。此外,由于土壤理化特性的時間和空間異質性,膠林復合系統中的細菌群落表現出明顯的季節變化和垂直分布。土壤pH,有效磷和可溶性有機氮是細菌群落結構的主要驅動因素。綜上所述,本研究認為構建人為干擾相對較少的膠林復合系統,特別是基于橡膠成熟林,是一種可行的管理措施,它能夠通過更多凋落物和根系的分解作用來減輕橡膠純林造成的土地退化(如土壤酸化和養分貧瘠等)對細菌群落的負面影響。同時,研究還建議可適量施用石灰來調節酸性土壤的pH值以維持細菌生長的最佳條件。然而,細菌群落的季節變化是否會影響乳膠產量目前尚不清楚。雖然微生物群落存在一定的可預測性,但還需進一步探究土壤微生物調節的養分循環過程與膠林復合系統生產力的關系。另外,本研究還強調了在探索全球變化背景下農林復合系統中土壤微生物群落的重要性時應充分考慮多重因素的影響。 

  相關結果以Drivers of soil bacterial community structure and diversity in tropical agroforestry systems為題,發表在Agriculture, Ecosystems & Environment上。

管理和季節變化對不同土層細菌類群的影響

 

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