在北方泥炭地森林中，树木采伐在短期内触发了向腐生真菌优势的转变

《SOIL BIOLOGY & BIOCHEMISTRY》：Tree harvesting in a boreal peatland forest triggers a shift toward saprotrophic fungal dominance in the short term.

　　· 泥炭地森林采伐对表层土壤化学性质的影响仅为短暂效应· 树木采伐提高了草本植物的根系比例· 两个采伐区的总磷脂脂肪酸（PLFA）均有所增加· 皆伐区外生菌根真菌的减少被腐生真菌的增加所补偿**引言**泥炭地覆盖全球陆地面积约3%，约合4亿公顷（Strack等，2022）。在北方带（寒带）地区，泥炭地约占森林总面积的24%（Wieder等，2006）。这些生态系统具有重要的生态功能，特别是在碳储存和水调节方面（UNEP，2022）。相当比例的森林泥炭地已被排水以促进木材生产，特别是在芬兰（UNEP，2022；Kulju等，2023；Lehtonen等，2023），其泥炭地占林业用地面积（913万公顷）的35%（Korhonen等，2024）。排水措施促进了树木生长，同时加速了泥炭分解，并在原始泥炭层之上形成了粗腐殖质层（Laiho，1997；Kaunisto和Moilanen，1998）。尽管如此，泥炭地森林土壤因其高有机碳含量，仍与高地森林土壤存在显著差异。其特点是长期积水，限制了氧气的可利用性以及微生物对有机底物的接触（Duchesneau等，2025）。除排水外，集约化森林管理措施，如皆伐——这些生态系统中常用的木材采伐方法（Korkiakoski等，2019）——可能导致碳损失。这一做法会影响生物多样性并改变景观结构（Rosenvald和Lohmus，2008）。为减轻皆伐造成的干扰，连续覆盖林业（CCF）被开发为替代方案，通过每10至20年进行一次择伐并结合天然更新，维持复层林分（Rautio，2025）。该方法降低了与场地准备、人工更新和沟渠维护相关的成本，同时减少了养分淋溶和土壤CO?排放（Nieminen等，2018；Lehtonen等，2023）。尽管处理间隔更为频繁，但该技术被认为可导致较轻程度的土壤干扰（Laudon和Maher Hasselquist，2023）。树木对土壤温度和含水量以及林下植被组成产生强烈影响，尤其通过其遮荫效应（G?m?ryová等，2013；Kovács等，2020）。因此，树木的移除改变了植物演替轨迹：采伐后短期内维管植物丰富度常增加（Hart和Chen，2006）。泥炭地的森林管理通过排水，改变了植被结构，并通过凋落物质量的变化间接影响土壤微生物群落（Laiho，2006；Peltoniemi等，2009；Peltoniemi等，2012）。树木尤其在地下生态系统的支持和构建中发挥核心作用，为菌根提供根系凋落物、分泌物以及源自光合作用的化合物（Prescott和Grayston，2023）。土壤真菌和细菌在森林生态系统的功能中发挥基础性作用，特别是通过调控有机质的去向和确保养分循环的正常运作（Uroz等，2016）。多项研究表明，皆伐可导致真菌群落组成的短期变化（Jones等，2003；Kohout等，2018；Rodriguez-Ramos等，2021；R?hn等，2023）。这一响应主要与进入土壤的光合产物流量减少有关，因为树木是主要的生产者（Kohout等，2018；Parladé等，2019）。地下养分和能量供应的这些变化主要影响根系共生真菌，特别是外生菌根（EcM）真菌，其很大程度上依赖于树木提供的光合碳（Kyaschenko等，2017；Kohout等，2018；Parladé等，2019）。相比之下，病原真菌受树木采伐的负面影响通常小于EcM真菌（R?hn等，2023）。Roy等（2024）甚至观察到皆伐后病原真菌的短期增加。短期内，皆伐后EcM真菌的减少可能导致加德吉尔效应（Gadgil effect）的释放——即EcM真菌对腐生真菌的竞争（Gadgil和Gadgil，1975；Fernandez和Kennedy，2016）——这将暂时有利于腐生真菌在土壤真菌群落中占据优势（Rodriguez-Ramos等，2021；R?hn等，2023）。土壤细菌群落对森林管理的响应通常被认为不如真菌群落显著（Martinovic等，2022；Porter等，2025）。在加拿大温带硬木林中，与未管理森林相比，同龄管理森林的细菌丰度在短期和长期内均有所增加（Roy等，2024）。在一项为期两年的研究中，皆伐后根际和土壤细菌群落的组成保持相对稳定，仅在实验结束时观察到细微的组成变化（Martinovic等，2022）。然而，在泥炭地中，微生物群落的组成在很大程度上受优势植被的影响（Fisk等，2003）。更广泛地说，其还受土壤理化性质（Fierer和Jackson，2006）和土地利用类型（Nacke等，2011）的影响，这使得预测这些生态系统中采伐效应变得困难。除改变群落组成外，森林采伐还影响微生物生物量。研究发现采伐同时降低了总微生物生物量和真菌生物量（Holden和Treseder，2013）。尽管不同真菌功能群对总生物量的相对贡献仍不确定，但EcM真菌频率与麦角固醇浓度之间的正相关关系表明，观察到的真菌生物量下降可能由土壤中EcM真菌的损失所致（Rodriguez-Ramos等，2021）。在泥炭地系统中，地下水位波动已被证明对微生物生物量和群落具有决定性影响（Gro?-Schm?lders等，2021；Li等，2025）。了解林下植被、土壤性质和微生物群落之间的联系，对于评估树木采伐对生态系统特性的影响至关重要（Dang等，2018；M?kip??等，2023）。尽管采伐对土壤微生物特性的影响已在温带和热带森林中得到广泛记录（Barreto-Garcia等，2021；Wan等，2022），但北方泥炭地森林尽管在提供生态系统服务方面发挥关键作用，相关研究仍相对不足（Laudon和Maher Hasselquist，2023；M?kip??等，2023）。在此，我们研究了泥炭地森林土壤对两种替代性树木采伐方案的响应：择伐（间伐）和皆伐。在此背景下，我们假设树木移除将：（1）增加氮等养分的可利用性；（2）改变植物功能群；（3）重构土壤微生物群落，预期树木根系共生的EcM真菌将下降；以及（4）通过减少真菌生物量来改变微生物生物量。为此，本研究测试了在排水泥炭地森林中，是否可能出现显著的真菌功能群更替而无需伴随总真菌PLFA或真菌/细菌（F/B）比率的平行下降。**章节摘要****研究区域与样品采集**本研究在位于芬兰南部阿西卡拉市附近的R?nsk?l?nkorpi实验泥炭地森林中进行（北纬61°10.966‘，东经25°15.985’）。研究地点的研究基础设施由芬兰自然资源研究所（Luke）管理，森林土地由私营公司UPM所有。该地区气候特征为年均气温+3.8°C，7月月均气温+16.6°C，2月月均气温-7.6°C。年均降水量……**森林管理对土壤性质的影响**基于准BACI分析，观察到土壤性质对树木采伐的响应在各变量间呈现对比（图1；表S5和S9）。在对照区，除磷外所有土壤性质随时间均发生变化。在处理前，分配给皆伐的区域地下水位比对照区更浅（-6个月：44.1±6.5厘米对59.8±5.1厘米）；未检测到其他初始差异。皆伐在采伐后所有三个时间点均提高了pH值（-6……**讨论**短期内，北方排水泥炭地森林的树木采伐并未导致土壤非生物性质的重大变化，但触发了真菌和细菌群落组成的持续变化。我们的结果仅部分证实了初始假设。皆伐在采伐后6个月短暂提高了总氮含量，并在采伐后三个采样时间点均提高了pH值。在整个研究期间，两个采伐区的地下水位深度均显著上升……**CRediT作者贡献声明****Alexandre Raimbault：** 撰写初稿，正式分析。**Petr Baldrian：** 审阅与编辑，方法论，资金获取，正式分析，数据管理，概念化。**Tijana Martinovi?：** 审阅与编辑，方法论，数据管理，概念化。**Petr Kohout：** 审阅与编辑，概念化。**Vendula Brabcová：** 审阅与编辑，方法论，数据管理，概念化。**Qian Li：** 审阅与编辑，方法论，数据……**未引用文献**Wang等，2019。**资金来源**本工作由HoliSoils项目（欧洲森林土壤的全面管理实践、建模与监测，欧盟地平线2020资助协议编号101000289）以及捷克科学基金会（25-15251S）资助。**利益冲突声明**? 作者声明，他们不存在已知的、可能影响本论文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。**6. 致谢**作者感谢捷克科学院微生物研究所和芬兰自然资源研究所的合作者——Tereza Michalová、Etienne Richy和Petri Salovaara在野外采样和实验场地维护方面的帮助。作者还感谢两位匿名审稿人的反馈和建议。Alexandre Raimbault | Vendula Brabcová | Tijana Martinovi? | Petr Kohout | Sandra Awokunle Hollá | Raisa M?kip?? | Qian Li | Aleksi Lehtonen | Petr Baldrian