带状采伐对毛竹林土壤细菌群落结构的影响

摘要

[目的]土壤微生物群落结构对外界环境变化敏感,不同的植被类型、气候类型、经营管理措施、土地利用方式、地形梯度等显著影响土壤微生物群落结构.本研究采用新的采伐模式对毛竹Phyllostachys edulis林进行带状采伐(采伐宽度为3、6、9、12 m,长20 m的采伐带),探究带状采伐措施对毛竹林土壤细菌群落物种组成、多样性及系统发育学特征的影响,以评估毛竹林带状采伐经营技术的适用性与合理配置方式.[方法]利用Illumina HiSeq 2500测序平台,采用16S rRNA的V3-V4区段引物对土壤细菌进行高通量测序.[结果]毛竹林带状采伐后,土壤放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度在3 m采伐带显著增加(P<0.05),其余细菌类群无显著变化;3、9 m采伐带的Ace多度指数显著大于保留带(P<0.05),细菌Shannon和Simpson多样性指数无显著变化;9 m采伐带改变了细菌群落结构,且群落结构最相似;3、6 m的全磷含量显著升高(P<0.05),其他养分指标及酶活性无显著影响;经mantel检验,确定门水平细菌群落主要受全氮(R=0.31,P=0.046)、全磷(R=0.19,P=0.040)、C:P(R=0.40,P=0.026)、N:P(R=0.29,P=0.038)的驱动;细菌的系统发育多样性指数(PD)在3 m采伐带显著升高,净种间亲缘关系距离指数(NRI)/净最近种间亲缘关系指数(NTI)大于0,土壤细菌群落为系统发育聚集(phylogenetic clustering),细菌群落结构的维持机制符合生态位理论,环境因子决定了微生物的群落结构.[结论]毛竹林经带状采伐后短期恢复过程中,所设置的采伐带宽还未达到土壤细菌群落的中度干扰程度,据已有研究成果,若短期内使用带状采伐经营毛竹林可设置9 m采伐带宽,土壤细菌群落的恢复力和抵抗力较强,稳定性较高.