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楼主  发表于: 2021-07-28 10:28

 不同植被对桂西北岩溶地区土壤微生物多样性的影响

石漠化是由于对土地的不适当利用,使岩石裸 露增加,导致土壤质量退化,生态遭到严重破坏,土地生产力严重下降的土地退化过程。我国贵州和广西等喀斯特地区水土流失、岩石暴露等土地退化问题较严重。截至2016年底,广西石漠化或潜在石漠化土地面积共为420.3万hm2,石漠化程度仅次于贵州省,与2011年相比,广西石漠化面积净减少39.3万hm2,治理已经初显成效。

河池地处桂西北,土地面积3.35万km2,是一个水热条件良好,岩石成土速率慢,且土壤侵蚀作用强烈的溶岩地区,溶岩面积2.211万km2。同时,河池市是我国少数民族和贫困人口集中分布地区。桂西北岩溶地区石漠化面积广、程度深,生态环境脆弱。目前,针对于桂西北石漠化的治理,学者们开展了不少研究工作,提出了一些有价值的建议,但以往的研究大部分是基于传统的手段和方法。在汉斯出版社《农业科学》期刊中,有学者旨在通过现代技术与传统方法的结合,即将分子生物学技术与传统的土壤理化分析方法结合,比较不同植被土壤微生物多样性和主要菌群的差异,及其与土壤肥力的相关性,从而揭示桂西北岩溶地区乡土树种与外来树种对土壤质量变化及土壤微生物多样性的影响,为岩溶地区植被恢复和石漠化地区生态恢复重建提供理论参考。

本研究的地点选择在河池市宜州区及其周边区域,地理坐标为106˚34'~109˚09'E,23˚41'~25˚37'N,属于亚热带季风气候区,为典型的溶岩地区,热量丰富、光照充足,年日照时数为1447~1600h,气候温和,雨量充沛,年平均降雨量在1200~1600mm,降雨主要集中在5~8月,年均气温为20.6℃,无霜期327d。

土壤pH的测定用电位法(水土比为2.5:1);全磷含量的测定用氢氧化钠碱熔——钼蓝比色法;有效磷含量的测定用碳酸氢钠浸提——钼锑抗比色法;全氮含量的测定用凯式定氮法;速效氮含量的测定用碱解扩散法;全钾含量的测定用氢氧化钠碱熔——火焰光度计法;速效钾含量的测定用乙酸铵浸取—火焰光度计法;有机质含量的测定用重铬酸钾氧化——分光光度法(HJ615-2011)。

本研究通过高通量测序和土壤理化分析相结合,讨论了乡土树种与外来树种在桂西北岩溶地区土壤细菌群落结构组成与土壤养分的差异,在门水平上,变形菌门和酸杆菌门在不同植被样地土壤细菌群落组成中占绝对优势。一些研究者发现,在种植香蕉、玉米、白桦、茶树等植物的土壤细菌丰度中,变形菌门都比较高,因此推测变形菌门在各种植物土壤细菌群落的组成中占优势,可能是因为其生长速度较快,从而在竞争中处于优势。

根据以上实验结果及分析讨论,可以初步得到以下结论:1)不同植被对土壤养分及土壤微生物群落结构的影响不同,乡土树种的土壤肥力和土壤微生物多样性均高于外来树种,不同植被样地土壤肥力的高低排序为:柏木>青檀>任豆>枫香>湿地松>桉树;土壤细菌多样性的大小排序为:任豆>柏木>枫香>青檀>桉树>湿地松。2)外来树种样地的土壤理化性质较差,土壤微生物可能通过增加表达编ma防御机制的基因,从而主动适应环境。3)综合考虑不同树种对岩溶地区土壤养分和土壤微生物群落结构的影响,可以将任豆、柏木、青檀等乡土树种作为桂西北岩溶地区植被恢复和石漠化治理的优良先锋树种。
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