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    森林演替中土壤養分循環微生物驅動機制研究取得新進展

    2021.8.03

      森林生態系統不同演替階段,通常會呈現土壤養分在各土層間垂直分異和微生物群落的適應性改變。然而,森林演替序列土壤養分盈虧和微生物動態及其土層深度依賴性的驅動機制尚不完全清楚。

      基于長白山35-200年森林演替序列,分析不同土層碳(氮)組成、胞外酶活力、真菌和細菌的組成與多樣性。研究發現,隨演替時間增加,凋落物層碳/氮比值上升,氮含量、酶活力、真菌多樣性下降,偏好難分解組分菌群比例上升。次表層碳氮有效性、酶活力和微生物多樣性則在演替中期最低、表現極強寡營養生境特征,而在演替后期呈增加趨勢。有機質層與土壤層之間養分狀況與微生物組成差異甚至相反演替特征,說明微生物群落“過濾效應”影響自上而下有機物質交換過程。

       成果以Soil depth-dependent C/N stoichiometry and fungal and bacterial communities along a temperate forest succession gradient為題在“Catena”在線發表。生物多樣性組(菌物)副研究員白震和天然林生態組副研究員葉吉為共同第一作者,亞熱帶森林生態系統結構與服務功能湖南省重點實驗室顏紹馗和生物多樣性組(菌物)袁海生研究員為雙通訊作者。本研究受湖南省重點實驗室和國家自然科學基金資助。

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      圖1.林齡35、82和>200年(y);土層背景由深至淺(自上而下)分別為O、A和B層

      A. 碳、氮和碳/氮比值

      B. β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NA)、α-1,4-葡萄糖苷酶(AG)、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-D-纖維二糖水解酶(CBH)、β-木糖苷酶(XYL)

      C. 真菌多樣性及真菌群落組成

      D. 細菌多樣性及細菌群落組成

      A-D,不同小寫字母表示處理間差異達顯著水平(P<0.05


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