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  • 我院研究团队在杉木人工纯林向复层异龄混交林转变提高土壤团聚体稳定性方面取得重要进展

杉木是一种具有重要经济价值和生态功能的针叶树种,在我国亚热带地区广泛种植,是我国人工林的重要组成部分。但长期的单一树种种植会造成林分结构简单、土壤质量降低,引起生态系统结构和功能退化。在杉木人工林中引入珍贵阔叶树种构建复层异龄混交林已成为其长期生产力维持的重要途径之一。

鉴于此,我院研究团队以杉木人工纯林(PP)和杉木/红锥/香梓楠复层异龄混交林(MP)为研究对象,基于干筛法、湿筛法和Le Bissonnais法测定土壤团聚体稳定性状态,测定土壤腐殖质组分的变化特征;同时采用高通量测序法评估PP和MP下微生物群落组成和物种多样性。最后,建立偏最小二乘路径模型(PLS-PM)来评估土壤团聚体稳定性对土壤微生物和腐殖质组分变化的响应。

本研究表明,在杉木人工林中引入不同阔叶树种进行复层异龄混交改造可以提高土壤团聚体稳定性和胡敏酸含量,改变细菌和真菌群落组成,提高真菌多样性。此外,绿弯菌门和子囊菌门丰度的正向变化可能通过刺激胡敏酸的积累、加速有机质的快速腐殖质化进而促进微团聚体的胶结,最终提高土壤团聚体的稳定性。本研究加深了在杉木人工林引进不同阔叶树种构建复层混交林以提高土壤结构稳定及长期生产力的机制认识,也为营造高质量针阔混交林的树种选择提供了理论依据。

相关研究结果以“Conversion of pure Chinese fir plantation to multi-layered mixed plantation enhances the soil aggregate stability by regulating microbial communities in subtropical China”(https://doi.org/10.1016/j.fecs.2022.100078)为题发表在国际主流期刊《Forest Ecosystems》上(Top期刊,农林科学领域1区,IF=4.274)。我院硕士研究生高冠女为该文章的第一作者,尤业明副教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(31960240和32171755)、广西自然科学基金(2019GXNSFAA185023)和广西友谊关森林生态系统观测研究站科研能力建设项目(2203513003)的共同资助。

图1杉木人工纯林向复层异龄混交林转变通过调节微生物群落结构促进土壤团聚体稳定性