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上海大金山岛不同植被类型土壤细菌群落的变异
植物生态学报
2024, 48 (3):
377-389.
DOI: 10.17521/cjpe.2023.0172
揭示次生演替过程中土壤细菌群落对植被类型变化的响应格局, 有助于深化对生态系统地上地下相互作用机制的理解。该研究以上海大金山岛处于演替前、中和后期的落叶灌丛、落叶阔叶林和常绿阔叶林为对象, 通过测定土壤碳、氮、磷含量以及土壤细菌群落特征, 分析土壤细菌多样性、类群关系网络结构和标志性类群如何随植被演替而更替。结果发现: 土壤养分含量在常绿阔叶林显著高于落叶阔叶林, 但土壤细菌多样性在落叶阔叶林显著高于常绿阔叶林, 土壤养分含量和细菌多样性在落叶灌丛处于中等水平。土壤细菌的相关性网络节点、密度和复杂性在落叶阔叶林最高, 在落叶灌丛中等, 在常绿阔叶林最低。落叶灌丛和落叶阔叶林的优势土壤细菌分别为根瘤菌目(Rhizobiales)和伯克氏菌目(Burkholderiales)等具有潜在固氮功能的类群, 常绿阔叶林的优势土壤细菌为黄单胞菌目(Xanthomonadales)和嗜热芽菌目(Thermogemmatisporales)等具有潜在致病和抗病性功能的类群以及酸杆菌目(Acidobacteriales)等与纤维素降解相关的类群。该结果表明: 海岛植被演替过程中, 植物种类组成和土壤养分供给性的改变会极大地重塑土壤细菌多样性、群落组成、互作网络结构和标志类群。海岛常绿阔叶林显著更低的土壤细菌多样性、趋于松散简化的细菌网络结构以及具有潜在致病和抗病功能的标志类群的出现, 说明了顶极群落地下部分对地上部分退化趋势的响应。
表1
大金山岛9个植物群落类型样地特征
正文中引用本图/表的段落
本研究选取岛上分布最广泛的落叶灌丛——野桐(Mallotus tenuifolius)群落和小叶女贞(Ligustrum quihoui)群落, 落叶阔叶林——白杜(Euonymus maackii)群落、朴树(Celtis sinensis)群落、椿叶花椒(Zanthoxylum ailanthoides)群落和麻栎(Quercus acutissima)群落, 以及常绿阔叶林——青冈(Quercus glauca)群落、红楠(Machilus thunbergii)群落和天竺桂(Cinnamomum japonicum)群落为研究对象。其中所选天竺桂群落、白杜群落、青冈群落样地位于坡顶山脊处, 野桐群落、朴树群落、椿叶花椒群落、麻栎群落和红楠群落样地均位于北坡坡面。落叶灌丛占全岛面积的4%, 落叶阔叶林占全岛面积的56%, 常绿阔叶林占全岛面积的16% (许洺山等, 2022), 详细情况见表1。
在所有样品中共检测出16 885条OTU。单因素方差分析表明, 落叶阔叶林的土壤细菌物种丰富度(OTU richness)与Chao1指数显著高于常绿阔叶林; 落叶灌丛土壤细菌Shannon-Wiener指数显著高于落叶阔叶林, 而Simpson指数在不同植被类型间无显著差异(图1)。
本文的其它图/表
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