大兴安岭火后不同更新林分类型土壤微生物生物量碳氮磷化学计量特征

　　

摘要： 为探究寒温带森林重度火干扰后,不同更新方式与林分类型对土壤微生物碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,揭示火后林地土壤微生物养分循环规律与资源限制机制,本研究以大兴安岭“5·6”特大森林火灾后自然恢复34年的5种典型林分为研究对象,包含人工更新兴安落叶松纯林、兴安落叶松-白桦混交林、樟子松纯林、樟子松-白桦混交林及天然更新兴安落叶松林,测定各林分土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)含量,分析其化学计量比、微生物熵及土壤-微生物系统化学计量不平衡性差异。结果表明:不同林分土壤微生物生物量及化学计量特征差异显著。其中,兴安落叶松天然更新林MBC(455.79 mg·kg^-1)、MBN(25.93 mg·kg^-1)含量在5种林分中显著最低,樟子松纯林MBP(9.81 mg·kg^-1)显著最低。兴安落叶松天然更新林MBC∶MBN(17.77)显著高于各人工林分,其MBC∶MBP(28.11)、MBN∶MBP(1.59)则显著低于其他林分。5种林分土壤MBC:MBN介于10～18,符合真菌主导的土壤微生物群落结构特征;各林分MBN∶MBP均低于6.9,提示区域土壤微生物代谢过程整体受氮素限制。林分更新方式显著影响土壤微生物熵特征,人工林微生物熵整体优于天然更新林,而且樟子松纯林、樟子松-白桦混交林微生物熵碳(2.0%、2.3%)显著高于兴安落叶松纯林(1.4%)及落叶松-白桦混交林(1.1%)。土壤-微生物化学计量不平衡性存在明显林分差异,兴安落叶松纯林C∶N不平衡性最大(1.87),樟子松-白桦混交林最小(0.77);樟子松纯林C∶P、N∶P不平衡性均为最低,分别为0.80、0.72。综上,相较于天然更新,人工更新模式更有利于火后林地土壤微生物生物量积累,可有效提升微生物驱动的土壤C、N、P养分周转潜力;在大兴安岭火后林分修复管理中,樟子松树种配置更利于优化土壤微生物养分环境。