不同發(fā)育階段日本落葉松人工林枯落物層微生物群落特征*

牛小云，孫曉梅，陳東升，張守攻

(1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所國家林業(yè)和草原局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091；2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院，河北保定071000)

落葉松是我國北方重要的速生用材林樹種，大面積種植落葉松人工純林存在潛在的地力衰退[1-4]，尤其是在中齡林與近熟林階段[1，5]。落葉松凋落物積累與分解的不平衡是導(dǎo)致地力衰退以及土壤酸化的主要原因[1，3-4]，落葉松人工林每年以凋落物形式歸還的養(yǎng)分占其年吸收量的61.4%，而從凋落物轉(zhuǎn)移至土壤中的養(yǎng)分僅占養(yǎng)分歸還量的36.0%，占林地凋落物層元素積累量的4.9%。微生物在枯落物分解過程中發(fā)揮著重要作用[6]，是土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的主要驅(qū)動力[7-8]，微生物對三江平原濕地枯落物分解的貢獻(xiàn)量可高達(dá)52%～78%[9]。微生物的種類和數(shù)量影響枯落物的分解速率[10-11]，而枯落物的質(zhì)量對微生物的生物量、多樣性也有重要影響[12-13]，尤其是真菌群落[12]，這進(jìn)一步影響了枯落物的分解速率。伴隨日本落葉松林分發(fā)育以及撫育管理，林分郁閉度與林下植被發(fā)生變化[5]，這將如何影響枯落物的質(zhì)量以及微生物群落結(jié)構(gòu)，此方面的相關(guān)研究還較少，阻礙了對日本落葉松在中齡林與近熟林階段地力衰退機(jī)制的進(jìn)一步探索。

本文以遼東山區(qū)日本落葉松人工林為研究對象，分析不同發(fā)育階段林分未分解層、半分解層以及全分解層枯落物中微生物群落結(jié)構(gòu)特征及其與枯落物理化性質(zhì)的相互作用關(guān)系，揭示日本落葉松在中齡林或近熟林階段地力衰退的微生物學(xué)作用機(jī)制，旨在為緩解日本落葉松地力衰退提出合理的經(jīng)營措施。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于遼寧省撫順市大孤家林場(125°48′41″E，52°45′21″N)，該區(qū)屬長白山系千山山脈龍崗支脈北坡，中溫帶季風(fēng)氣候，年均氣溫 6 ℃，最低氣溫-30℃，最高氣溫34 ℃，全年無霜期128 d，年均降水量 650 mm。林地土壤為暗棕色森林土，土層厚 50 cm，pH 6.2～6.8，枯枝落葉層厚3.5～6 cm，pH 4.8～5.6。

1.2 研究方法

2009年在全面踏查此地區(qū)的落葉松人工林的基礎(chǔ)上，本著土壤類型、立地條件一致的原則，在幼齡林林分(Y，11 a)、中齡林林分(Z，20 a)、近熟林林分(J，34 a)與成熟林林分(C，47 a)分別選擇9個(gè)樣地，共計(jì)36個(gè)樣地作為實(shí)驗(yàn)樣地。36個(gè)樣地的林分初值密度均為4 444株·hm-2，后經(jīng)撫育間伐管理。2013年樣地概況如表1、表2所示。

1.3 樣品采集與分析

于2013年10月在4個(gè)不同發(fā)育階段林分內(nèi)分別隨機(jī)選擇3個(gè)樣地，共計(jì)12塊，樣地面積均為0.08 hm2(28.3 m×28.3 m)。按梅花型取樣方法選擇5個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)設(shè)置0.5 m ×0.5 m 小樣方，分別對樣方內(nèi)未分解層(W)、半分解層(B)和全分解層枯落物(Q)取樣。取樣分層標(biāo)準(zhǔn)[14]：未分解層位于枯落物的表層，形成時(shí)間小于 1年，未分解、未壓縮成塊狀；半分解層已開始分解，但葉片形狀尚完整，未壓縮成塊狀；全分解層葉片形狀已不完整或已不能辨認(rèn)，通常壓縮成塊狀，緊挨表土層。每個(gè)小樣方每層取3份樣品，分別用作含水量、pH、養(yǎng)分含量以及微生物群落結(jié)構(gòu)測定。用于群落結(jié)構(gòu)測定的樣品用冰盒保存帶回實(shí)驗(yàn)室，置于-80℃冰箱中待用。

樣品采集后立即測定其鮮質(zhì)量，帶回實(shí)驗(yàn)室80 ℃烘干至恒重，測定其干質(zhì)量，計(jì)算含水量及枯落物層貯量。2 g風(fēng)干材料在研缽中加入液氮研磨成粉末后加入到盛有40 mL超純水三角瓶中，震蕩30 min再靜置30 min后，吸取上清液，用電子pH 計(jì)測定pH。研磨后的枯落物，過10目篩用于速效養(yǎng)分測定，過100目篩用于全量養(yǎng)分測定。枯落物有機(jī)碳(LOC)采用硫酸消煮—重鉻酸鉀外加熱法；全氮(TN)采用硫酸消煮—?jiǎng)P氏定氮；堿解氮(AN)采用堿解擴(kuò)散法；全磷(TP)采用硫酸消煮—鉬銻抗比色法；有效磷(AP)采用NaHCO3浸提—鉬銻抗比色法；全鉀(TK)采用磷酸消煮—原子吸收分光光度計(jì)法；速效鉀(AK)采用醋酸銨浸提—原子吸收分光光度計(jì)法；交換性鈣離子(Ca2+)、交換性鎂離子(Mg2+)采用醋酸銨交換法。具體測定方法參照《中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法》[15]。

表1 研究樣地概況①Table 1 General situation of the sample sites for the research

表2 不同發(fā)育階段日本落葉松林分表層土壤化學(xué)性質(zhì)Table 2 Chemical properties of topsoil relative to stand different development stagein the Larix kaempferi plantation

1.4 枯落物層微生物群落結(jié)構(gòu)測定

DNA提?。翰捎肕oBioPowersoil DNA 提取試劑盒(Mo Bio，CA，USA)，按照說明書提取，通過瓊脂糖電泳以及Nanodrop8000檢測DNA質(zhì)量與濃度。

微生物數(shù)量測定：采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)(qPCR)分別擴(kuò)增細(xì)菌16SrDNA，真菌18SrDNA的基因拷貝數(shù)[16-17]。分別用真菌特異性引物FF390/FR1、細(xì)菌特異性引物338f/518r[5]，擴(kuò)增樣品DNA，PCR產(chǎn)物純化后克隆到PMD19-T載體中，將陽性克隆子擴(kuò)增培養(yǎng)后提取質(zhì)粒 DNA，將已知拷貝數(shù)的質(zhì)粒稀釋10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7，作為標(biāo)準(zhǔn)曲線的DNA模板。熒光定量PCR采用20 μL反應(yīng)體系：2 μL稀釋模板(細(xì)菌稀釋100倍，真菌稀釋10倍)或者2 μL質(zhì)粒DNA，10 μmol·L-1上下游引物各0.4 μL，BSA 0.5 μL(20 mg·mL-1)，SYBRⅡ10.0 μL，RoxdyeⅡ0.4 μL，滅菌水補(bǔ)足至20 μL。qPCR運(yùn)行程序分別為：細(xì)菌95 ℃，2 min；(95 ℃，5 s；60 ℃，35 s；) 28 cycles。真菌95 ℃，2 min；(95 ℃，40 s；55 ℃，40 s；72 ℃，40 s)30 cycles。每個(gè)樣品做3個(gè)重復(fù)，每次試驗(yàn)同時(shí)做陰性對照(NC)、標(biāo)準(zhǔn)曲線與溶解曲線。溶解曲線呈單峰說明擴(kuò)增引物特異性強(qiáng)，16S rDNA標(biāo)準(zhǔn)曲線為Ct=-3.287 lgCt+37.26(R2=0.997，EFF%=101.5)；18S rDNA標(biāo)準(zhǔn)曲線為Ct=-3.236lgCt+36.92(R2=0.998，EFF%= 103.724)。真菌與細(xì)菌的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r與擴(kuò)增效率EFF均符合要求。以上所用試劑均購自Takara公司。

微生物群落多樣性測定：采用PCR擴(kuò)增與末端限制性酶切片段長度多態(tài)性技術(shù)(T-RFLP)相結(jié)合的方法。分別用特異性引物27F/1492r、ITS1/ITS4對細(xì)菌 16S rDNA和真菌ITS rDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并在上游引物的正向標(biāo)記熒光物質(zhì)(FAM)[5，18-19]。25 μL反應(yīng)體系：Extaq 0.2 μL (5 U·μL-1)，10×Exbuffer 2.5 μL，dNTPmix 2.0 μL (各2.5 mmol·L-1)，模版1 μL，10 μmol·L-1上下游引物各1 μL，BSA 0.5 μL (20 mg·mL-1)，滅菌水補(bǔ)足至25 μL。PCR運(yùn)行程序分別為：細(xì)菌：94 ℃，30 s；(94 ℃，30 s；54 ℃，30 s；72 ℃，90 s) 24 cycles；72 ℃，10 min。真菌：95 ℃，2 min；(95 ℃，30 s；55 ℃，30 s；72 ℃，45 s) 30 cycles。每個(gè)樣品取300 ng純化的PCR產(chǎn)物，分別用限制性內(nèi)切酶MSPⅠ、HinfⅠ及HaeⅢ(Takara)按照說明書步驟對真菌ITS PCR產(chǎn)物、細(xì)菌16S rDNA PCR產(chǎn)物進(jìn)行酶切。酶切產(chǎn)物脫鹽后，經(jīng) 1.2% 瓊脂糖凝膠電泳檢測，MSPⅠ對細(xì)菌、HinfⅠ對真菌PCR產(chǎn)物酶切效果較好，送北京睿博興科生物技術(shù)有限公司進(jìn)行基因掃描，真菌使用GS500內(nèi)標(biāo)，細(xì)菌使用GS1200Liz內(nèi)標(biāo)。掃描結(jié)果用GeneMarker V2.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，剔除小于50 bp和大于500 bp(細(xì)菌大于1 000 bp)的片段，以及熒光強(qiáng)度小于100 單位的峰。將1 bp以內(nèi)的片段(T-RFs)進(jìn)行合并，不同長度的T-RFs代表不同種微生物。以不同長度的T-RFs片段的峰面積占總峰面積的百分?jǐn)?shù)來表征不同微生物類群的相對數(shù)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

微生物群落多樣性指數(shù)按如下公式進(jìn)行計(jì)算：

多樣性指數(shù)采用 Shannon-Weinner指數(shù)(H')：

均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)(E)：

式中，Pi為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)(Ni)占總數(shù)的(N)的比值。

本研究中數(shù)據(jù)均用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Spss V19.0軟件進(jìn)行雙因素方差分析，經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布的，采用LSD進(jìn)行多重比較，否則采用Kruskal-Wallis進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)，P＜0.05 差異顯著。主成分分析(PCA)分析不同發(fā)育階段段林分枯落物層微生物群落結(jié)構(gòu)的差異性；冗余分析(RDA)分析不同發(fā)育階段林分枯落物層微生物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境變量的關(guān)系。冗余分析(RDA)與主成分分析(PCA)均在CanocoV4.5軟件中運(yùn)行。

2 結(jié) 果

2.1 枯落物理化性質(zhì)及養(yǎng)分貯量

枯落物中堿解氮與全磷含量在中齡林與近熟林最低；有機(jī)碳、速效鉀濃度以及pH不受林齡影響，在未分解層顯著高于其他分解層。全氮、有效磷、全鉀濃度以及C/N受林齡與分解層的共同影響，全氮與有效磷濃度在幼齡林與中林齡較高，在成熟林較低，在未、半分解層較高，在全分解層較低，而全鉀濃度呈相反趨勢；C/N在幼齡林最高，在半分解層最低(表3)?？萋湮锟們α恳约梆B(yǎng)分總儲量均在近熟林最高。幼齡林、中齡林及近熟林枯落物儲量與養(yǎng)分貯量主要集中在半分解層，成熟林養(yǎng)分主要集中在全分解層(表4)。

表3 不同發(fā)育階段林分枯落物層理化性質(zhì)Table 3 Physico-chemical properties of the litter relative to stand different in development stage

2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)

單位質(zhì)量枯落物細(xì)菌與真菌基因拷貝數(shù)隨林齡增大在不同枯落物層總體呈“V”形趨勢。細(xì)菌在幼齡林最高，近熟林最低，成熟林階段又有所上升，其中半分解層細(xì)菌基因拷貝數(shù)在不同發(fā)育階段林分中均最高 (圖1a)。真菌基因拷貝數(shù)在中齡林或近熟林較低，在成熟林與幼齡林較高，其中未分解層真菌基因拷貝數(shù)在不同發(fā)育階段林分中均最高(圖1b)。

基于T-RFLP測定數(shù)據(jù)分析不同發(fā)育階段林分微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性指數(shù)(表5)與微生物群落結(jié)構(gòu)差異(圖2)?？傮w而言，不同發(fā)育階段林分細(xì)菌與真菌半、全分解層豐富度指數(shù)與多樣性指數(shù)在近熟林或中齡林最高，在幼齡林最低，而均勻度指數(shù)在近熟林最低。豐富度指數(shù)與多樣性指數(shù)在幼齡林與成熟林隨枯落物分解程度增加而減小，在中齡林與近熟林呈相反趨勢，而均勻度指數(shù)在幼齡林、中齡林與成熟林隨枯落物分解程度增加而增加。微生物群落在PCA圖中的分布可以看出，不同發(fā)育階段林分全分解層細(xì)菌群落較相似，真菌群落差異較大。中齡林與成熟林未分解、半分解層細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似；幼齡林未分解、半分解層與近熟林未分解層細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似；幼齡林、中齡林未分解、半分解層以及近熟林未分解層真菌群落結(jié)構(gòu)相似。近熟林半分解層的真菌與細(xì)菌與其他林齡分布距離較遠(yuǎn)，表明近熟林半分解層真菌與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在特異性。

2.3 優(yōu)勢微生物種群

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圖1 不同發(fā)育階段林分單位質(zhì)量枯落物細(xì)菌(a)與真菌(b)基因拷貝數(shù)Fig. 1 Bacterial (a) and fungal (b) gene copies relative to stand different in development stage

表5 不同發(fā)育階段林分微生物群落多樣性指數(shù)Table 5 Microbial community diversity index relative to stand different in development stage

對相對含量大于3%的優(yōu)勢菌進(jìn)行分析，不同處理中優(yōu)勢菌相對含量總值基本均大于60%，因此可以反映微生物群落結(jié)構(gòu)信息。不同發(fā)育階段林分枯落物層優(yōu)勢細(xì)菌種類基本相同(圖3)，相對含量不同，而優(yōu)勢真菌種類及相對含量明顯不同(圖4)。細(xì)菌T-RF145、147、435及533在不同發(fā)育階段林分枯落物各分解層均為優(yōu)勢菌，相對含量受林齡以及分解層的共同影響?？傮w上T-RF 145、435及533在幼齡林隨分解程度增加相對含量呈顯著增加趨勢；T-RF 145、147與533在近熟林與成熟林隨分解程度增加相對含量呈顯著降低趨勢；T-RF147與435在中齡林半分解層相對含量最高。真菌T-RF 260在除幼齡林及近熟林的全分解層外的其他枯落物層均為優(yōu)勢菌株，但在近熟林未、半分解層相對含量顯著低于其他3個(gè)林齡，隨分解程度增加相對含量逐漸降低。T-RF 306主要分布在中齡林、近熟林與成熟林，并且在半分解層相對含量較高。T-RF 50、277及276分布在幼齡林、中齡林與成熟林的未分解或半分解層，在近熟林中沒有分布。T-RF 201、346、349、359及459僅在近熟林未分解、半分解層為優(yōu)勢菌。T-RF 240在幼齡林全分解層占絕對優(yōu)勢，T-RF 239與245在中齡林與成熟林全分解層占絕對優(yōu)勢，T-RF 303與315在近熟林全分解層占絕對優(yōu)勢。大于3%的優(yōu)勢真菌種類在近熟林未分解層最多，在半分解、全分解層則最少。

圖2 微生物群落結(jié)構(gòu)PCA分析Fig. 2 PCA analysis of the soil microbial community

圖3 不同發(fā)育階段林分枯落物層優(yōu)勢細(xì)菌T-RFLP分析Fig. 3 T-RFLP analysis of the dominant bacteria in the litter relative to stand different in development stage

圖4 不同發(fā)育階段林分枯落物層優(yōu)勢真菌T-RFLP分析Fig. 4 T-RFLP analysis of the dominant fungi in the litter relative to stand different in development stage

2.4 微生物群落與環(huán)境因素的相關(guān)性

微生物群落在RDA圖中的分布受林齡與分解層的共同影響(圖5)，未分解、半分解層分布在第二、三象限，其中幼齡林與成熟林分布在第二象限，微生物群落主要受全氮、全磷以及C/N影響；中齡林與近熟林分布在第三象限，微生物群落主要受pH、有效磷、林下植被生物量、堿解氮、速效鉀、全鉀以及C/N影響。全分解層分布在第一、四象限，幼齡林與中齡林分布在第一與第四象限相接處，微生物群落主要受全鉀、C/N與枯落物含水率正影響；近熟林分布在第一象限，微生物群落主要受枯落物含水率影響；成熟林分布在第四象限，微生物群落主要受C/N與全鉀影響。

環(huán)境因素對真菌與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響存在較大差異，全磷、枯落物含水率以及全鉀對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性影響較大；有效磷、林下植被生物量、pH、堿解氮、有機(jī)碳以及速效鉀對真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性影響較大。

3 討 論

3.1 微生物群落結(jié)構(gòu)對不同發(fā)育階段林分枯落物分解差異的解釋

微生物是枯落物重要的分解者，可以作為枯落物分解的指示特征[20-21]，微生物數(shù)量與枯落物分解速率呈顯著正相關(guān)[11]。在本研究中近熟林或中齡林單位質(zhì)量枯落物細(xì)菌與真菌基因拷貝數(shù)最低，近熟林階段枯落物層微生物群落結(jié)構(gòu)也與其他發(fā)育階段明顯不同。這可能是近熟林階段枯落物分解速率下降，枯落物儲量以及養(yǎng)分儲量在近熟林階段最高的主要原因。近熟林階段優(yōu)勢菌種類與其他發(fā)育階段林分明顯不同，尤其是優(yōu)勢真菌的種類，比如優(yōu)勢真菌T-RF 50、277以及276在幼齡林、中齡林以及成熟林中均為優(yōu)勢真菌，而在近熟林中不是。T-RF 201、346、349、359及459僅在近熟林未分解、半分解層為優(yōu)勢真菌。這可能是由于不同林齡林分環(huán)境的差異導(dǎo)致[22]，與對長白山區(qū)不同林分類型以及不同發(fā)育階段林分真菌與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)研究的結(jié)論相同[23]。近熟林階段復(fù)雜的林分環(huán)境為微生物提供了更多的生態(tài)位，微生物群落豐富度指數(shù)與多樣性指數(shù)較高，但不利的環(huán)境條件如枯落物層較高的C/N，較貧瘠的表層土壤中以及高郁閉度的林分環(huán)境，導(dǎo)致一部分優(yōu)勢菌相對含量顯著下降，甚至下降為非優(yōu)勢菌，因此均勻度指數(shù)降低。這與本研究優(yōu)勢真菌種類在近熟林半、全分解層最少的結(jié)果相一致，因此推測優(yōu)勢菌在不同發(fā)育階段林分枯落物分解中發(fā)揮著重要作用。

圖5 微生物群落與環(huán)境的RDA分析Fig.5 RDA analysis of microbial and environment factors

3.2 微生物群落結(jié)構(gòu)對不同分解層枯落物分解差異的解釋

PCA分析表明未分解、半分解層微生物群落結(jié)構(gòu)與全分解層明顯不同，這主要是由于隨分解進(jìn)行微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，在分解前期R-對策的微生物占優(yōu)勢，在分解后期K-對策的微生物占優(yōu)勢[24]，這可能是導(dǎo)致不同分解層枯落物分解差異的主要原因。隨分解進(jìn)行易分解的物質(zhì)越來越少，木質(zhì)素等難分解的頑拗物質(zhì)不斷增加，能夠分解這類物質(zhì)的微生物越來越少[25]，因此真菌基因拷貝數(shù)降低，這與以往的研究枯落物前期分解快、后期分解慢的結(jié)論一致[26-27]。在本研究中真菌群落結(jié)構(gòu)受環(huán)境因素的影響大于細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，真菌是降解凋落物的先鋒物種，改變凋落物的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成，軟化植物殘?bào)w，為細(xì)菌定殖創(chuàng)造條件[28]。細(xì)菌基因拷貝數(shù)在半分解層最高，這也主要是由于半分解層凋落物經(jīng)過前期真菌的分解，其自身的理化性質(zhì)發(fā)生很大的變化，具有孔隙多、表面張力大、吸水面大、油脂含量減少等特點(diǎn)，使其更適宜細(xì)菌生存繁殖[29-30]。此外，以往的研究也表明枯落物層的分解酶主要來源于真菌[31]，因此真菌群落結(jié)構(gòu)在不同分解層枯落物分解中發(fā)揮著重要作用，調(diào)控真菌群落結(jié)構(gòu)對枯落物分解至關(guān)重要。

3.3 林分環(huán)境對不同發(fā)育階段林分枯落物分解差異的解釋

中齡林與近熟林未、半分解層微生物群落結(jié)構(gòu)受環(huán)境因素的影響一致，而幼齡林則與成熟林相同。這表明從中齡林階段林分環(huán)境(枯落物層理化性質(zhì)以及林下植被)已經(jīng)開始朝不利于微生物生存的方向發(fā)展，到近熟林階段達(dá)到頂峰，從成熟林階段開始林分環(huán)境則有所改善，逐漸趨近于幼齡林。中齡林與近熟林枯落物中微生物較幼齡林與成熟林受更多的環(huán)境因素影響，養(yǎng)分含量、林下植被生物量以及pH基本在中齡林或近熟林最低，而C/N最高，這些都反映出近熟林與中齡林階段枯落物質(zhì)量低[32]。在中齡林和近熟林階段林下植被生物量已成為影響微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。因此，改善林下植被對枯落物層的理化性質(zhì)及微生物群落結(jié)構(gòu)均有有利的影響[33]。本研究也證實(shí)當(dāng)林分進(jìn)入成熟林階段后，由于林分密度、郁閉度降低，林下植被生物量增大，易分解的草本植物以及闊葉灌木枯落物大量歸還到地表，枯落物層理化性質(zhì)得到改善，微生物數(shù)量呈上升趨勢，這與以前的研究認(rèn)為成熟林階段地力有一定改善的結(jié)論相一致[5，34]。盛煒彤等[33，35]對杉木研究表明當(dāng)林分郁閉度在0.7以下時(shí)，林下植被才能很好地發(fā)育，且能促進(jìn)土壤中微生物繁殖。因此有必要對中齡林以及近熟林階段林分進(jìn)行合理的經(jīng)營管理(修枝和間伐)，促進(jìn)林下植被發(fā)育，改善枯落物層理化性質(zhì)，從而提高枯落物分解，加速養(yǎng)分循環(huán)；或者適當(dāng)延長日本落葉松的主伐年齡，通過林分的自然稀疏等措施對林分環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4 結(jié) 論

微生物群落結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致了中齡林與近熟林階段枯落物分解慢，地力衰退。近熟林階段林分半分解層枯落物真菌與細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢微生物種類與其他發(fā)育階段林分明顯不同，尤其是真菌；真菌與細(xì)菌數(shù)量也在中齡林或近熟林枯落物層最低。中齡林或近熟林枯落物層微生物受環(huán)境因素影響較大，林下植被生物量成為影響微生物群落結(jié)構(gòu)特征的主要因子。因此，加強(qiáng)對日本落葉松人工純林中齡林與近熟林階段的密度管理，促進(jìn)林下植被發(fā)育，改善枯落物性質(zhì)，可以提高微生物活性，加速養(yǎng)分循環(huán)，緩解地力衰退。