Page 47 - 《广西植物》2024年第10期

１０ 期 王雅楠等: 喀斯特石山老龄林檵木根际和非根际土壤微生物群落及酶活性的旱、雨季节变化 １ ８ ４ ９

(１. Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒａｒｅ ａｎｄ Ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ Ａｎｉｍａｌ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬ Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ
Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｌｉｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ
Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｋｅｙ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙꎬ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｋａｒｓｔ Ｇｅｏｌｏｇｙꎬ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｋａｒｓｔ ａｒｅａｓꎬ ｗｅ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ
Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ａｇｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｋａｒｓｔ ａｒｅａｓꎬ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅｉｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｆａｃｔｏｒｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎꎬ ｔｈｅ ｐＨ ｖａｌｕｅꎬ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒꎬ ｔｏｔａｌ ｃａｒｂｏｎꎬ ｔｏｔａｌ
ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ ｔｏｔａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍꎬ ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔｅｎｔｓꎬ ａｎｄ ａｌｋａｌｉｎｅ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅꎬ ｃａｔａｌａｓｅꎬ ａｎｄ ｕｒｅａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｗｅｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｗａｓ
ｍｏｒｅ ｓｅｖｅｒｅ ａｎｄ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｅｎｚｙｍｅｓ. Ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔꎬ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ ｗｅｒｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ
ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｆｏｒ ｈｅａｌｔｈｙ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ. (２) Ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ ｏｆ ｆｕｎｇｉ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎꎻ ｔｈｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｎｏｎ￣
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎꎬ ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ
ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ. Ｒｅｇａｒｄｌｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｙ ａｎｄ ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎｓꎬ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｆｕｎｇａｌ
ｐｈｙｌａ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ ｗｅｒｅ Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａꎬ Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌｏｍｙｃｏｔａꎬ ａｎｄ Ｂａｓｉｄｉｏｍｙｃｏｔａꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ
ｄｏｍｉｎａｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｐｈｙｌａ ｗｅｒｅ Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉｏｔａꎬ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａꎬ ａｎｄ Ａｃｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｏｔａ. Ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｈａｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ. (３) Ｔｈｅ
ｄｏｍｉｎａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｖａｒｉｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅａｓｏｎｓ. Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ
ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎꎬ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｐＨꎬ ｃａｔａｌａｓｅ ａｎｄ ａｌｋａｌｉｎｅ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓꎬ ｗｈｉｌｅ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ
ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｃａｔａｌａｓｅꎬ ａｌｋａｌｉｎｅ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅꎬ ｃｅｌｌｕｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓꎬ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔꎻ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎꎬ ｔｈｅ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｃａｔａｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｗｈｉｌｅ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｃｅｌｌｕｌａｓｅ ａｎｄ
ｓｕｃｒａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎꎬ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓꎬ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍꎬ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ. (４) Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｂａｃｔｅｒｉａꎬ ｆｕｎｇａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ
ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｎｄ
ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｉｎｙ ａｎｄ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎｓ ａｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ. Ｔｈｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｉｎ ｋａｒｓｔ ａｒｅａｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｋａｒｓｔꎬ Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙꎬ ａｇｉｎｇ ｆｏｒｅｓｔꎬ ｄｒｙ ａｎｄ ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎｓꎬ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌꎬ ｓｏｉｌ
ｅｎｚｙｍｅｓꎬ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ

根际是连接植物－土壤－微生物之间相互作用 系统一旦遭受破坏ꎬ将会面临植被易退化、难修复
的最重要区域ꎬ也是物质和能量循环的场所ꎬ与非 等严重石漠化生态问题ꎮ Ｗａｎｇ 等(２０２３) 研究表
根际土壤间差异性明显(Ｘｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 根际土 明ꎬ喀斯特石漠化演变是多种因素综合作用的结
壤酶和微生物群落对环境变化十分敏感ꎬ能更快地 果ꎬ与气候变化关系的探究目前主要集中在宏观层
响应旱、雨季节变化导致的土壤变化(Ｔｈａｋｕｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ 面ꎬ若细化到林、草、微生物、动物、土壤养分对月
２０１９)ꎮ 旱、雨季变化使得地表土壤一直经历干、湿 份、季节气候因子的响应研究ꎬ则将有助于人们在
循环作用ꎬ不仅通过改变土壤水分直接影响土壤酶 微观层面上对石漠化演变和气候作用机制更深入
活性和土壤微生物群落(Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎬ还通过 了解ꎮ 目前ꎬ国内外已有学者对季节变化下喀斯特
影响植物群落和其他土壤理化性质对土壤酶活性 生态系统的调控进行研究ꎮ 霍灿灿等(２０２２) 研究
和微生物群落产生间接影响(Ｌｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 广 发现广西喀斯特区生长的山核桃叶片生理特性随
西是我国典型喀斯特地貌代表之一ꎬ属热带、亚热 季节变化存在显著差异ꎬ随着不同环境因子变化表
带季风气候ꎬ旱、雨季降水差异极大ꎮ 喀斯特地区 现出不同的适应机制ꎻＷｕ 等(２０２０) 研究表明极端
土层浅薄ꎬ土壤富钙且储水力差ꎬ对气候变化响应 气候事件会显著降低喀斯特洼地土壤中的碳氮储
敏感且承受力弱(陈燕丽等ꎬ２０２２)ꎬ其脆弱的生态 量ꎻＬｅｉｔｎｅｒ 等(２０２０)研究表明全球气候变化下对中