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香榧-黄精复合经营对土壤理化性质及微生物群落的影响

刘雅洁  
【摘要】:发展香榧(Torreya grandis)产业,是改善山区生态环境的有效途径之一。单一的栽培模式往往会造成水土流失,增加造林成本,且林木成活率不高,不利于香榧产业的发展。在香榧林下种植黄精(Polygonatum sibiricum),不仅可以提高土地利用率,还可以改善土壤养分。此次试验通过对香榧-黄精复合经营(PT),香榧纯林(T),以及黄精单作(P)三种模式中土壤基本理化性质,活性有机碳组分,以及土壤微生物多样性的研究,对香榧-黄精复合经营系统中生态效益进行分析,主要结果如下:(1)不同种植模式对土壤理化性质的影响。三种模式对土温,SWC,p H,EC,Ca,MBN,δ~(15)N,δ~(13)C均有极显著影响(P0.01),对Mg,DON,NH_4~+-N有显著影响(P0.05)。不同土层对TN,TP,NO_3~--N,δ~(13)C有极显著影响(P0.01),对土温,EC,MBN,NH_4~+-N有显著影响(P0.05)。不同模式和土层对土壤容重和K均无显著影响,种植模式和土层交互作用对土壤理化性质均无显著差异(P0.05)。其中随着土层加深,土温和δ~(13)C递增,土壤EC,TP,MBN,NO_3~--N含量递减,具有表聚性。(2)不同种植模式对土壤有机碳及其活性碳组分的影响。三种模式对DOC,MBC有极显著影响(P0.01),对SOC和EOC有显著影响(P0.05)。不同土层中SOC,EOC均有极显著差异(P0.01),且随着土层加深,含量递减。DOC,MBC在不同土层中均无显著差异,种植模式和土层交互作用对土壤有机碳及其活性碳组分均无显著影响(P0.05)。SOC与各活性碳组分EOC,DOC,MBC之间均呈较好的线性相关性,EOC与DOC,MBC之间呈极显著正相关(P0.01),MBC与DOC之间呈显著正相关(P0.05)。(3)不同种植模式对土壤细菌Alpha多样性指数的影响。Simpson指数在三种模式中均无显著差异(P0.05),不同模式对Chao1,Observed species,Shannon指数有极显著差异(P0.01),均表现为PT模式和P模式显著高于T模式。Beta多样性中,PCo A分析表明,T模式与PT,P模式之间差异性较大。不同种植模式细菌群落结构在门水平上,酸杆菌门(Acidobacteria),变形菌门(Proteobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),放线菌门(Actinobacteria)四个门类为优势门,且在三种模式中丰度均达到75%以上,均有显著差异(P0.05)。酸杆菌门,绿弯菌门在PT模式中相对丰度均显著高于P模式和T模式,变形菌门相对丰度在PT模式中极显著低于P和T模式,放线菌门在PT模式相对丰度显著小于P模式。在属水平上,Subgroup_2_unclassified,Acidobacteriales_unclassified,AD3_unclassified,Elsterales_unclassified相对丰度较高。Subgroup_2_unclassified,Acidobacteriales_unclassified和AD3_unclassified在三种模式中有显著差异(P0.05),且相对丰度均为PT模式中显著高于P和T模式。Elsterales_unclassified在三种模式中无显著差异(P0.05)。综上所述,香榧、黄精不同种植模式在土壤基本理化性质,土壤有机碳及其活性碳组分,以及微生物群落结构中均有一定的差异性。此次研究结果表明香榧-黄精复合经营可以提高土壤养分,为改善生态效益提供一定的理论依据。


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