温带亚高山针叶林土壤碳循环微生物群落的时空动态

摘要

选取参与碳固定的二磷酸羧化/加氧酶基因(cbbM)、有机碳降解的淀粉酶基因(amylase)和纤维素酶基因(cellulase)作为分子标记,用实时定量PCR方法对温带亚高山华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、白杄(Picea meyeri)林、青杄(P.wilsonii)林和油松(Pinus tabulaeformis)林土壤碳循环功能微生物类群丰度的时空动态开展研究.结果显示,总碳(TC)、总氮(TN)、总硫(TS)、有机质(OM)和有机碳(TOC)、pH值、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种森林土壤中都有不同程度的差异,且有显著的季节变化特征.高海拔华北落叶松林土壤TC、TN、TS、C/N、OM和TOC含量最高,而pH值最低.土壤TC、TN、亚硝态氮(NO2--N)含量、蔗糖酶和脲酶活性,与碳循环微生物类群的丰度呈极显著相关.土壤NO3--N含量与有机碳分解和固碳微生物类群的相对丰度显著相关;土壤C/N、NO2--N、pH值、OM、TOC、过氧化氢酶及脲酶活性,与降解易分解碳(labile C)和难分解碳(recalcitrant C)的微生物类群的相对丰度呈极显著相关.植被类型和季节变化共同影响土壤碳循环微生物类群的丰度,而季节变化是主导因素.植被和土壤环境因子通过调控微生物群落碳代谢功能类群的结构,影响森林土壤碳源-汇的平衡.