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高立地指数驱动近自然转化后杉木混交林土壤微生物网络复杂性与功能提升
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月30日 来源:Land Degradation & Development 3.7
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针对立地指数(SI)对森林土壤微生物网络及功能影响机制不清的问题,研究人员通过分析不同SI值(SI-14.96至SI-16.90)杉木混交林的微生物群落发现,高SI值(SI-16.90)显著改善土壤理化性质,提升微生物网络复杂度,并优化氮循环和丛枝菌根(AMF)功能,为森林管理提供重要生态依据。
立地指数(Site Index, SI)作为衡量森林健康的关键指标,其通过调控树木生长间接影响土壤生态的过程已被广泛认知。然而这个隐藏在土壤之下的微观世界如何响应SI变化,始终是个未解之谜。最新研究揭开了这个"黑箱"——在杉木混交林中,随着SI值从14.96攀升至16.90,土壤总磷(TP)、总氮(TN)、交换性镁(Mg2+)和含水量(SWC)等指标显著改善,犹如为微生物搭建起豪华"公寓"。
高通量测序技术捕捉到令人惊叹的微生物图景:酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和变形菌门(Proteobacteria)构成细菌王国的主体,而子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)则统治着真菌世界。有趣的是,细菌群落像"垂直探险家",其结构变异37.33%受土壤深度驱动;而真菌则像"环境监测员",20.80%的变化源于SI值波动。
当SI值达到16.90时,微生物社交网络迎来狂欢——节点数、连接边数和平均聚类系数集体登顶,形成最复杂的"微生物互联网"。表层土壤中,那些被称为"关键类群"(keystone taxa)的微生物精英们数量激增。功能预测更揭示出激动人心的发现:与氮循环相关的细菌功能及丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF)活性均在SI-16.90时达到峰值,犹如开启高效"生物工厂"。
这项研究首次绘制出SI值影响土壤微生物网络的完整路线图,证明高SI值森林不仅是木材生产基地,更是孕育微生物多样性的"生命摇篮"。这些发现为通过立地管理优化土壤生态功能提供了精准"操作手册",让森林经营者在追求经济效益的同时,也能奏响生态平衡的和谐乐章。
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