黄土高原土壤中细菌在侵蚀和沉积干扰下的群落分布特征
2021-08-26钟仁华黄彩虹彭诗阳蔡红春张燕茹
湖南林业科技 2021年4期
钟仁华, 黄彩虹, 彭诗阳, 蔡红春, 朱 娟, 张燕茹
(1.湖南鑫恒环境科技有限公司, 湖南 长沙 410000; 2.湖南鑫恒生态研究院有限公司, 湖南 益阳 413002;3.湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004)
由于长期耕作和低植被覆盖,中国黄土丘陵沟壑区成为世界上最脆弱的地区之一,土壤抗侵蚀能力较差[1]。该地区的加速侵蚀不仅对粮食安全和生态系统构成持续威胁[2],而且还影响陆地生态系统的碳循环[3]。随着对土壤侵蚀与碳动态关系的研究不断深入[3-5],土壤侵蚀是碳汇还是碳源的争议越来越大。一些研究认为,由于侵蚀土壤净初级生产力的减少和重新分配的有机碳的高矿化率,侵蚀是碳源[6]。相反,其他研究认为,有机质在沉积地点被深埋,因此,侵蚀可以防止有机质加速矿化,降低有机质的周转率[7]。
土壤中微生物的呼吸和分解过程作为有机碳返还大气碳库最主要的生物过程,每年产生的碳排放量为27~45 PgC,占陆地生态系统向大气返还碳量的一半以上[8]。因此,要科学的评价并预测侵蚀扰动对土壤碳库源汇效应的影响,需要探明土壤微生物与有机碳循环之间的相互作用机制。除此之外,土壤微生物多样性作为土壤生态系统稳定性的关键生物学指标,可以对土壤环境的细微变化做出反应[9]。土壤的侵蚀—沉积扰动对土壤微生物群落结构有显著的影响,尤其是土壤中养分的流失会对微生物生命活动产生负面影响,且有研究证明有机质矿化主要受微生物群落控制[10]。侵蚀可以显著改变土壤理化性质,尤其是坡面有机碳含量[11],进而微生物群落可能会对这种干扰作出反应[12]。……
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