摘要
因桉树生长快、适应性强、用途广泛，目前是亚热带地区主要栽培的人工林树种之一。我国桉树栽培及管理主要以单一树种连续轮作的集约经营为主，多代连栽且轮伐期短。然而如何确定适宜的轮伐期使得人工林-微生物-土壤生态系统功能不受强烈扰动是一直以来争议的话题。土壤微生物在调节养分循环、提高土壤功能和地力维持等方面扮演着极为重要的角色。因此，了解土壤质量和多功能性以及桉树人工林在短轮伐期微生物群落的变化具有重要意义。本研究以亚热带地区广西贺州国有大桂山林场不同林龄桉树人工林（1、2、3、5、7年生）为例，分析了林龄序列下桉树人工林土壤环境因子变化、微生物群落多样性和组成、微生物共现网络、功能特征及其影响因素，并揭示土壤多功能性的微生物影响机制。本研究主要获得以下结论： （1）随着林龄增长，土壤总有机碳（TOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、土壤可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）、有效磷（AP）、微生物生物量碳（MBC）整体均呈先下降后上升的变化趋势。微生物生物量氮（MBN）、微生物生物量磷（MBP）随林龄增长显著增加。土壤养分化学计量比TOC/TN表现出先上升后下降的趋势，MBN/TN、MBP/TP表现为随林龄增长显著升高，MBC/MBN、MBC/MBP则随林龄增长显著下降。以上趋势在0-20cm和20-40cm土层表现一致，而TOC/TP、TN/TP、MBC/TOC、MBN/MBP则表现为规律各异且受土层影响较大。MBC、MBN、MBP与土壤养分及其化学计量比呈显著正相关，说明MBC、MBN、MBP在一定程度上可以指示土壤C、N、P贮存和供应的动态变化。 （2）土壤优势细菌类群为酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria），土壤优势真菌类群为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）。土壤微生物的群落组成随林龄和土层深度的增加有显著差异，土壤微生物α-多样性随土壤深度的增加显著降低，β-多样性在不同林龄及土层中均存在差异。共现网络分析得出，细菌和真菌群落均以共存作用为主导，1a林分和7a林分微生物网络连接性更紧密。0-20cm土壤的细菌和真菌网络复杂度高于20-40cm。细菌功能预测以糖代谢和氨基酸代谢为主，真菌以腐生菌和寄生菌为主要功能群，细菌和真菌大部分功能差异随林龄增长不显著。 （3）影响土壤细菌群落与真菌群落变化的主要因素不同，TOC、TN、DON、TP、TN/TP是影响细菌较低丰度细菌群落RCP2-54门、放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）群落变化的主要因子。AP和MBN是影响土壤真菌群落的主要影响因子，与真菌群落相比，土壤细菌群落的变化受更多土壤因子的影响。 （4）土壤多功能性与微生物α-多样性显著正相关，而微生物网络复杂性对土壤多功能性的线性拟合精确度不高，因此微生物α-多样性在一定程度上可以表征土壤多功能性。2a、3a林分生长会降低细菌和真菌多样性，从而削弱土壤多功能性。细菌厚壁菌门（Firmicutes）、WPS-2门，真菌担子菌门与土壤多功能性显著正相关，这些类群可能有助于减轻林龄变化对土壤多功能性的不利影响。 综上所述，桉树人工林土壤中的C、N、P是生长过程中的重要限制因素。土壤微生物不同类群在林龄增长过程中发挥不同作用，共同影响土壤多功能性。因此，注重早期桉树人工林的生长管理，适当延长轮伐期，以提高微生物群落结构稳定性尤其是优势类群的稳定，对改善桉树人工林土壤质量和桉树人工林的可持续发展具有重要意义。
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