休牧对贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性的影响

摘要

采用Biolog-Eco微平板技术和氯仿熏蒸浸提法,以自由放牧地(zero rest grazing,RG0)为对照,研究了休牧不同年限(RG3a、RG6a和RG9a)贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的变化.结果表明,休牧后贝加尔针茅草原土壤微生物群落代谢活性显著升高.反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈以下变化趋势:RG6a＞RG9a＞RG3a＞RG0.RG6a和RG9a样地AWCD值差异不显著(P＞0.05),但均显著高于RG0样地(P＜0.05),RG3a与RG0样地差异不显著(P＞0.05).休牧不同年限贝加尔针茅草原土壤微生物群落Shannon-Wiener物种丰富度指数(H)、Shannon-Wiener物种均匀度指数(E)和Simpson优势度指数(D)均为RG9a最高,其中RG9a样地H值与其他样地差异显著(P＜0.05);不同处理E值差异不显著(P＞0.05),RG9a样地D值与RG0差异显著(P＜0.05).主成分分析结果表明,RG0,RG3a和RG6a样地土壤微生物群落碳源利用方式及代谢功能相似,而RG9a样地土壤微生物群落具有不同的碳源利用方式和代谢功能.对不同碳源的分析结果表明,糖类、氨基酸类、脂类为土壤微生物利用的主要碳源.随休牧年限的增加,土壤微生物量呈增加趋势.RG9a土壤微生物量碳、微生物量氮(soil microbial biomass C,N)含量均最高,分别为590.20和72.86 mg/kg.相关分析表明,A WCD值与土壤微生物H值呈显著正相关(P＜0.05),与D值呈极显著正相关(P＜0.01);H值与D值呈极显著正相关(P＜0.01).H值、D值均与土壤微生物量碳(SMBC)呈显著正相关(P＜0.05);H值与土壤微生物量氮(SMBN)呈显著正相关(P＜0.05).由此可知,休牧使草原土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物量碳、氮含量的增加.