Page 88 - 《广西植物》2025年第8期

１ ４ ５ ４ 广 西 植 物 ４５ 卷
人类活动影响加剧ꎬ则降低森林生产力和减少林 究的前沿方向(Ｎｇｕｙｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 尽管已有研
地枯 落 物 量 ( Ｈｉｃｋｌｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ 究探讨了枯落物输入变化对土壤微生物群落的影
２０１９)ꎬ这些变化进而影响了土壤微生物群落结构 响ꎬ但大多是从对微生物群落结构及多样性的影
和功能ꎬ最终对植物生长和生态系统稳定性产生 响来分析ꎬ关于云南松林不同枯落物处理下微生

重要影响(Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 物群落结构与功能的相关研究仍缺乏ꎮ 因此ꎬ本
土壤微生物群落组成及多样性对土壤物理、 研究以滇中高原磨盘山云南松林为试验对象ꎬ基
化学 和 生 物 过 程 有 重 要 影 响 ( Ｆｒａｔｅｒｒｉｇｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ 于 ＤＩＲＴ 实 验ꎬ 利 用 高 通 量 测 序 和 功 能 预 测
２００６)ꎬ同时ꎬ其功能群及功能组成的变化ꎬ也是驱 ( ＰＩＣＲＵＳｔ２、ＦＵＮＧｕｉｌｄ) 技术ꎬ通过对土壤微生 物
动森 林 生 态 系 统 结 构 与 功 能 变 化 的 重 要 因 素 (细菌和真菌)群落结构和功能特征及其与土壤因
(Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ Ｚｈｕ 等( ２０２２) 研究表明土 子关联性的研究ꎬ拟探讨以下问题:(１) 枯落物输
壤微生物群落结构对外源有机质输入的响应存在 入变化是否会显著改变土壤微生物的群落结构和
差异ꎮ 例如ꎬ通常认为清除凋落物可能会降低土 功能ꎻ(２)不同枯落物处理下土壤微生物群落结构
壤微生物的数量ꎬ并改变细菌与真菌的比例( 朱海 和功能的变化规律及其主要驱动因子ꎮ 本研究结
强ꎬ２０２１)ꎮ 然而ꎬ不同研究的结果存在差异ꎬＹａｎｇ 果旨为科学预测全球变化和人类活动影响条件下
等(２０２０)研究发现去除枯落物对土壤微生物群落 土壤生态系统功能和稳定性的变化提供重要的参
结构没有显著影响ꎮ Ｂｒｅｓｓａｎ 等(２００９) 研究表明ꎬ 考依据ꎮ
植物根系可能会不稳定地改变根际微生物群落组
成ꎬ这取决于根系分泌物和根际环境的特性ꎮ 随 １ 材料与方法
着研究深入ꎬ对土壤微生物群落的研究已拓展至
功能预测ꎬ相比宏基因组学ꎬ成本较低且具有较高 １.１ 试验样地概况
的精确度(Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 土壤微生物功能与 研究区位于云南省玉溪市新平县的磨盘山森
枯落物输入量紧密相关(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ增加 林生态 系 统 国 家 定 位 观 测 研 究 站ꎬ 地 理 坐 标 为
地上凋落物会使与土壤微生物碳代谢相关的功能 １０１°１６′０６″—１０１°１６′１２″ Ｅ、２３°４６′１８″—２３°５４′３４″
基因丰 度 增 加ꎬ 去 除 凋 落 物 则 产 生 相 反 的 影 响 Ｎꎬ年均气温 １５ ℃ ꎬ年降水量 １ ０５０ ｍｍꎬ降水主要
(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ同时ꎬ去除植物根系也会使 集中在 ５—１０ 月ꎮ 在研究区选择具有代表性的云
其功能基因丰度发生改变( Ｓｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 土 南松天然林地作为实验样地ꎮ 样地海拔 ２ １５１ ｍꎬ
壤微生物结构和功能的变化又可进一步影响微生 坡向 ＮＥ ５１°ꎬ坡度约 １０°ꎬ土壤为黄棕壤ꎮ 样地云
物分解含高 Ｃ 和 Ｎ 碎屑的能力ꎬ从而对植物－土壤 南松的平均树龄 ２６ 年ꎬ平均树高 １３.４５ ｍꎬ平均胸
界面的 Ｃ 和 Ｎ 循环产生重要影响( Ｂａｒｄｇｅｔｔ ＆ ｖａｎ 径 １８. ４３ ｃｍꎬ 郁 闭 度 约 ６５％ꎻ 伴 生 树 种 以 槲 栎
ｄｅｒ Ｐｕｔｔｅｎꎬ ２０１４)ꎮ (Ｑｕｅｒｃｕｓ ａｌｉｅｎａ )、 木 荷 ( Ｓｃｈｉｍａ ｓｕｐｅｒｂａ )、 越 橘
全球气候变化和人类活动影响导致的枯落物 (Ｖａｃｃｉｎｉｕｍ ｖｉｔｉｓ￣ｉｄａｅａ ) 为主ꎬ林下植被稀少ꎬ灌草
输入变化是一个长期且缓慢的过程ꎬ而枯落物添 盖度约 １５％(孙轲等ꎬ２０２１)ꎻ林地的年凋落物输入

￣２
加 和 去 除 实 验 ( ｔｈｅ ｄｅｔｒｉｔｕｓ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｒｅｍｏｖａｌ 总量为 １３ ３２３.５４ ｋｇｈｍ ꎬ输入动态呈现多峰特
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ ＤＩＲＴ)通过人为控制地上凋落物和地 征ꎬ各月输入量为 ５６８.９５ ~ １ ７３０.３３ ｋｇｈｍ ꎮ
￣２
下根系的输入量ꎬ能够在较短时间内模拟该变化ꎬ １.２ 试验设计和采样方法
是研究植物和土壤微生物关系的有效方法( Ｃｒｏｗ ２０１８ 年 １ 月ꎬ 在 云 南 松 林 中 设 立 面 积 均 为
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９ｂ)ꎮ 云南松(Ｐｉｎｕｓ ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ)是亚热 ５ ｍ×１０ ｍ 的 １ 个对照和 ５ 个枯落物处理样地( 表
带针叶林的主要成员ꎬ也是我国西南地区的特有 １)ꎮ ２０２０ 年 ３ 月ꎬ在每个样地沿对角线方向随机
树种及 重 要 森 林 资 源ꎬ 在 云 南 约 占 森 林 面 积 的 确定 ４ 个取样点ꎬ每个取样点取 ３ 个重复样本ꎮ 采
５２％ꎬ是云南现存面积最大的森林类型( 廖周瑜 集土壤剖面 ０ ~ ２０ ｃｍ 土壤混合均匀ꎬ随后带回实
等ꎬ２０１８ꎻ宋成功等ꎬ２０２４)ꎮ 随着微生物功能预测 验室ꎬ将土样分成两部分ꎬ一部分自然风干ꎬ用于
技术( 如 ＰＩＣＲＵＳｔ２、ＦＵＮＧｕｉｌｄ) 的升级和运用ꎬ解 化学性质的测定ꎬ另一部分放入－ ８０ ℃ 的冰柜中
析微生物群落结构和功能动态已成为土壤生态研 保存ꎬ用于土壤微生物群落结构及功能的测定ꎮ