气温急变带工程创面植生层土壤及微生物群落特征研究

摘要

青藏高原地处高寒缺氧的环境条件下,对人类扰动及气候变化非常敏感。人类活动如公路修建形成众多工程创面,对高原生态环境影响较大。创面生态修复的开展促进高原生态的恢复,但关于环境因子对生态修复过程中土壤及生物恢复的影响尚未探明。本研究选取青藏高原派墨公路中不同海拔的工程创面重构植生层,探究海拔变化下植生层土壤养分、酶活性及微生物群落的特征。研究结果表明:随着海拔变化,土壤氮磷养分含量总体随海拔升高先增加后减小,其中海拔3100 m左右的修复样地土壤养分整体优于其他海拔,其速效磷含量最高,同时全氮、氨态氮和全磷含量较高。此外,随着海拔的升高,土壤酸性蛋白酶和淀粉酶含量整体上略有升高的趋势。海拔变化对土壤酸性磷酸酶、纤维素酶、葡萄糖苷酶活性没有显著影响。海拔变化显著改变了土壤养分及土壤微生物的相对丰度(P<0.05),其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)为优势种群,分别占土壤群落的35.81%~53.82%,8.49%~40.74%、5.98%~24.61%、3.17%~8.70%。微生物α和β多样性结果表明海拔显著影响土壤细菌群落多样性,不同海拔下的微生物群落组成在门水平上物种差异与标志物种不同。以上研究结果揭示了海拔梯度下创面生态修复重构土壤及微生物变化规律,对生态修复效果的科学评价具有重要意义。