红壤侵蚀区马尾松林恢复过程中土壤异养呼吸及微生物多样性的变化特征

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中文摘要：土壤异养呼吸是影响土壤有机碳积累的关键因素.以南方红壤水土流失区不同恢复年限的马尾松林(未治理地(Y0)、恢复14 a(Y14)、恢复31 a(Y31))为对象,对不同呼吸组分进行测定并结合温度、水分以及微生物等因子,研究马尾松林恢复对土壤异养呼吸的影响.结果表明:不同恢复年限马尾松林土壤异养呼吸差异显著,恢复31 a显著大于恢复14 a以及未治理地,未治理地异养呼吸速率仅为0.99 μmol·m-2·s-1,而治理14 a、31 a分别为2.20、2.80 μmol·m-2·s-1;温度是异养呼吸季节变化的主要影响因子,分别解释季节变化的 40.6%(Y0)、62.2%(Y14)、66.6%(Y31);马尾松林恢复后土壤异养呼吸温度敏感性(Q10)显著增加,Y0、Y14、Y31 的 Q10分别为 1.58、1.93 和 1.82;不同恢复年限土壤异养呼吸占土壤总呼吸比例为77.94%(Y0)、70.84%(Y14)、77.35%(Y31).结构方程表明,在马尾松林恢复过程中,土壤有机碳(SOC)、温度以及土壤微生物多样性变化是影响土壤异养呼吸变化的主要因子,其中 SOC、土壤微生物与异养呼吸显著正相关,而植被恢复过程中土壤温度变化与异养呼吸显著负相关.本研究结果表明,马尾松林植被恢复过程中SOC的积累以及缺乏有效的物理保护增加了微生物对SOC的分解,另一方面土壤环境温度的降低和细菌、真菌丰度的增加以及群落中变形菌、子囊菌、酸杆菌的增加,更进一步加剧微生物对原有土壤有机质的分解强度,导致异养呼吸碳排放的持续增加,最终限制了马尾松林土壤碳吸存效率.因此,较高的土壤异养呼吸可能是影响红壤侵蚀退化区土壤有机质进一步提升的关键.

外文标题：Changes in Soil Heterotrophic Respiration and Its Microbial Diversity during Restoration of Pinus massoniana Plantations in Eroded Red Soil Area

外文关键词：

Vegetation restorationThe temperature sensitivity(Q10)Heterotrophic respiration ratioMicrobial diversitySoil organic matter accumulation

作者：

姜永孟、邓翠、吕茂奎、熊小玲、李佳玉、谢锦升

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作者单位：

福建师范大学地理科学学院,福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室,福州 350007

关键词：

植被恢复土壤呼吸敏感性Q10 异养呼吸比例微生物多样性土壤有机质积累

基金：

国家自然科学基金国家自然科学基金福建省对外合作项目福建省对外合作项目International Cooperation Project of Fujian Province,China

项目编号：

318706043203007331870604320300732019I0010

出版年：

2023

DOI：

10.11766/trxb202110240498

土壤学报

中国土壤学会

土壤学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：2

ISSN：0564-3929

年,卷(期)：2023.60(4)

参考文献量13