Page 35 - 《广西植物》2025年第6期
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６ 期       李继琼等: 喀斯特高原峡谷石漠化植被恢复对土壤微生物群落结构和有机碳的影响                                           １ ０ ２ １

            多样性ꎬ从而增加 ＳＯＣ 储存ꎮ 相反ꎬ大量植物残体
            碳的输入可能会降低土壤微生物对碳的利用效率                              １  材料与方法
            或分解土壤有机质的效率ꎬ最终导致土壤碳储量

            的减少( 潘 思 炼ꎬ２０２２ꎻ李 研 妮ꎬ２０２３ꎻ薛 志 婧 等ꎬ                １.１ 研究区概况
            ２０２３)ꎮ 然而ꎬ植被恢复后土壤微生物群落与土壤                              研究区位于贵州黔西南自治州贞丰县与安顺

            碳组分之间的相互作用仍知之甚少( Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ                      市关岭 县 交 界 处 的 北 盘 江 峡 谷 花 江 段ꎬ 总 面 积
            ２０１８)ꎮ 究竟哪类特征指示微生物类群与 ＳＯＣ 及                        ５１.６ ｋｍ ꎬ其中岩溶面积占 ８８.１％ꎮ 研究区为典型
                                                                      ２
            组分密切相关尚未清楚ꎬ尤其在脆弱的喀斯特生                              喀斯特高原峡谷地貌ꎬ海拔 ４５０ ~ １ ４５０ ｍꎬ基岩裸

            态系统中鲜见报道ꎮ                                          露ꎬ植被覆盖率较低ꎬ为中强度石漠化地区ꎮ 研究
                 中 国 西 南 地 区 裸 露 型 喀 斯 特 分 布 面 积 为             区属于干燥、炎热的干热河谷气候ꎬ年均温 １８.４
            ５１.３６ 万 ｋｍ ( 袁道先ꎬ２００８)ꎬ由于脆弱的地质背                    ℃ ꎬ平均年降水量 １ １００ ｍｍꎮ 土壤以石灰土为主ꎬ
                       ２
            景加上不合理的土地利用等人为活动ꎬ土壤侵蚀                              土层浅薄且分布不连续ꎬ土壤的保水性、耐旱性
            和土地退化严重ꎬ导致石漠化问题非常突出( Ｊｉａｎｇ                         差ꎬ水土流失严重ꎬ石漠化强度发育ꎬ生态环境十
            ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 直到 １９９９ 年以后退耕还林和石漠                  分脆弱ꎮ
            化治理工程的实施ꎬ水土流失得到有效控制ꎬ石漠                                 自 １９９９ 年国家启动退耕还林计划项目( Ｇｒａｉｎ
            化发展趋势得到有效遏制( 蒋忠诚等ꎬ２０１６)ꎮ 植                         ｆｏｒ Ｇｒｅｅｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ)后ꎬ大量坡耕地退耕为人工林、次
            被恢复对喀斯特地区土壤有机碳有积极的影响ꎬ                              生林和草地ꎮ 天然次生林和花椒林种植年龄为
            被认为是提高脆弱生态系统碳固存的主要措施                               １５ ~ ２０ ａꎮ 天然次生林群落结构有乔木、灌木和草
            ( Ｈｕ ＆ Ｌａｎꎬ ２０２０ꎻＨｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 因此ꎬ通过植          本植物ꎬ 主 要 植 被 为 香 椿 ( Ｔｏｏｎａ ｓｉｎｅｎｓｉｓ)、 栾 树
            被恢复固存土壤碳被认为是减少大气二氧化碳的                              (Ｋｏｅｌｒｅｕｔｅｒｉａ ｐａｎｉｃｕｌａｔａ)、毛桐( Ｍａｌｌｏｔｕｓ ｂａｒｂａｔｕｓ)、
            一项主 要 战 略ꎬ 对 调 节 气 候 变 化 具 有 重 要 作 用               荚 蒾 ( Ｖｉｂｕｒｎｕｍ ｄｉｌａｔａｔｕｍ )、 粗 糠 柴 ( Ｍａｌｌｏｔｕｓ
            (Ｄｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 已有研究表明喀斯特地区植                  ｐｈｉｌｉｐｐｅｎｓｉｓ)等ꎮ 花椒林被认为是该区石漠化治理
            被恢复能够促进 ＳＯＣ 的储存和积累( 刘淑娟等ꎬ                          或生态恢复过程中优先考虑的经济型植被( 白义
            ２０１６ꎻ Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ Ｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｌａｎ ｅｔ   鑫等ꎬ２０２０)ꎮ 花椒林的管理较为粗放ꎬ通过每年
            ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ 龙启霞等ꎬ２０２２ꎻ罗娜娜等ꎬ２０２３)ꎬ改变                 定期进行适当的修剪管理保证花椒能够有效的采
            土壤微生物群落结构( Ｘｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｚｈａｏ ｅｔ               光和通风ꎬ并使用较多的除草剂、复合肥和农药ꎮ
            ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 然而ꎬ这些研究并未             耕地主要种植玉米ꎬ采用传统耕作方式进行粗放
            阐明植被恢复后土壤微生物群落与 ＳＯＣ 及组分的                           管理ꎬ每年定期除草、施肥( 化肥、复合肥和农家
            相互关系ꎮ 鉴于此ꎬ本研究以贵州喀斯特高原峡                             肥)、翻土等管理ꎮ
            谷花江石漠化综合治理示范区为研究区ꎬ以耕地                              １.２ 样地设置、土壤样品采集和研究对象
            土壤为对照ꎬ选取 ２ 种主要植被恢复模式( 人工花                              ２０１８ 年 １１ 月ꎬ在研究区内设置 ３ 个采样地
            椒林和天然次生林) 的表层(０ ~ ２０ ｃｍ) 土壤为研                      点ꎬ每个采样地点均包括次生林、花椒林和耕地 ３
            究对 象ꎬ 通 过 测 定 ＳＯＣ 及 组 分 [ 易 氧 化 有 机 碳              种土地利用类型ꎮ 在每个采样地点中ꎬ次生林和
            ( ｅａｓｉｌｙ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ＥＯＣ )、 颗 粒 有 机 碳          花椒林均为相邻的坡耕地退耕ꎬ３ 种土地利用类型
            (ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬＰＯＣ)、矿物结合有机碳           的岩性、土壤类型、坡度、坡向、海拔等自然背景条
            (ｍｉｎｅｒａｌ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬＭＯＣ)] 含量ꎬ采      件相似(表 １)ꎮ 在 ３ 个采样地点中次生林、花椒林
            用高通量测序技术分析土壤微生物群落组成和多                              和耕地中分别设置 ３ 个样方ꎬ样方大小分别为 １０
            样性ꎬ拟探讨以下问题:(１) 植被恢复是否会改变                           ｍ × １０ ｍ、５ ｍ × ５ ｍ 和 ５ ｍ × ５ ｍꎮ 在每个样方
            土壤微生物群落结构ꎻ(２) 土壤有机碳及组分如何                           内ꎬ按照“Ｓ”型布点混合采样ꎬ分别采集表层 ０ ~ １０
            响应植被恢复ꎬ这些变化是否与微生物群落相关                              ｃｍ 和 １０ ~ ２０ ｃｍ 的土壤ꎬ共采集 １８ 个土壤样品ꎬ
            联ꎬ与哪些类群微生物有关ꎮ 本研究以期为喀斯                             每个土样约 ２ ｋｇꎮ 土壤采集后装于密封塑料袋中
            特石漠化地区退化植被和土壤的生态恢复提供理                              混合均匀ꎬ带回实验室去除地表凋落物和石子并
            论依据ꎮ                                               自然风干ꎬ研磨过 ２ ｍｍ 筛子ꎬ用于土壤理化性质
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