不同土地利用方式对三峡库区消落带土壤细菌和真菌多样性的影响

发布时间：2020-02-16 11:57

【摘要】：旨在为三峡消落带选择适合的生态恢复方式提供参考依据。以三峡库区重庆忠县汝溪河流域典型消落带为研究区域,于2015年6月进行原位取样,利用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)方法,对消落带的耕地、林地、弃耕地土壤细菌和真菌群落多样性进行研究。研究发现:(1)除容重和密度外,不同用地类型对土壤各理化特性均产生显著影响,林地的含水量、有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)、速效钾(AK)、速效磷(AP)的含量显著高于耕地和弃耕地(P0.05)。(2)在三峡库区消落带不同土地利用方式下细菌和真菌多样性均有显著性差异。(3)耕地和林地的细菌多样性无显著性差异,均显著高于弃耕地;不同用地方式中,土壤全磷(TP)和速效磷(AP)显著影响细菌群落结构(P0.05)。(4)真菌群落的Shannon-Weiner指数和辛普森指数在耕地中均为最低,但均匀度指数在3种用地类型之间没有显著性差异;在不同用地方式的土壤中,土壤有机质(OM)、全氮(TN)含量和p H显著影响真菌群落结构(P0.05)。结论:与弃耕地和耕地相比,林地可固持、滞留和保有更多的土壤养分,有较高的细菌多样性和真菌多样性。在三峡消落带165—175 m海拔高程,林地为最适宜的用地方式,建议限制耕作,推广人工生态修复林地建设。
【图文】：

http://www．ecologica．cn2．3环境变量对于细菌多样性的贡献ＲDA分析(图2)从整体上反映了不同土地利用方式下土壤细菌多样性与12种环境因子量之间的关系。图中箭头连线与排序轴夹角的大小表示因子与排序轴相关性大小，夹角越小说明关系越密切，箭头所处的象限表示环境因子与排序轴之间的正、负相关性。结果显示，在HhaI酶切下，第1序轴解释了所有信息的89．0%，第2序轴解释了所有信息的10．5%，前两轴可以解释99．5%(图2a)。经过蒙特卡罗检验显示TP(F=11．0，P=0．012)对细菌群多样性的影响达到显著水平(P＜0．05)。在MspI酶切下，第1序轴解释了所有信息的97．5%，第2序轴解释了所有信息的1．9%，前两轴可以解释99．4%(图2b)。经过蒙特卡罗检验，TP(F=24．26，，P=0．004)和AP(F=22．78，P=0．008)对细菌群落多样性的影响达到显著水平(P＜0．05)。图2环境因素对土壤细菌群落结构特征影响的冗余分析Fig．2Ｒedundancyanalysis(ＲDA)ofsoilbacterialcommunitystructureandenvironmentalfactors2．4不同土地利用方式下土壤真菌多样性根据T-ＲFLP图谱中的OTU的数量，相对丰度分别计算了不同土地利用方式下真菌多样性(图3):Shannon-Weiner指数、Simpson指数和均匀度指数。不同土地利用方式下土壤真菌多样性之间存在着显著性差异。HhaI酶切结果显示，弃耕地的真菌群落Shannon-Weiner指数和Simpson指数均显著高于耕地，林地、耕地和弃耕地的真菌均匀度指数没有显著差异。MspI酶切结果显示，林地和弃耕地真菌的Shannon-Weiner指数之间没有显著性差异，且均显著高于耕地;林地、耕地和弃耕地的真菌Simpson指数和均匀度指数没有显著差异。2．5环境变量对于真菌多样性的贡献图4从整体上反映了不同土地利用方式下土壤真菌多样性与12种环境因子量之间的关系。ＲDA分析

http://www．ecologica．cn图3不同用地方式土壤真菌群落多样性指数分析Fig．3AnalysisoffungaldiversityindifferentlandusetypedigestedbyHhaIandMspI3讨论土壤是由气相、液相和固相三相合一的生物赖以生存的重要载体，其成分的改变会显著改变微生物的生境。在三峡库区消落带，不同的土地利用方式在一定程度上造成了土壤理化性质的差异。消落带土壤在水淹和水体冲刷下，表层土壤被侵蚀和剥离，土壤遭到严重侵蚀。研究发现，在消落带植被恢复过程中，人工恢复林草的水土保持能力高于自然恢复的弃耕地［29-30］，所以在消落带林地的土壤含水量显著高于弃耕地。耕地中人为翻动使得土壤的总孔隙度高于林地和弃耕地，并且容重低于林地和弃耕地。土壤微生物群落的定性和定量变化是监测土壤质量短期和长期变化的敏感指标［31］。微生物多样性指数是评价不同土壤微生物群落多样性的有效方法，多样性指数越高表明微生物群落多样性越高。探究消落带土3500生态学报37卷

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本文编号：2580099