不同林齡杉木林土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與土壤酶活性變化研究

曹 升,潘 菲,林根根,張燕林,周垂帆,,*,劉 博

1 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福州 350002 2 人工林可持續(xù)經(jīng)營福建省高校工程研究中心，福州 350002 3 福建省長汀縣水土保持站，龍巖 366300

杉木作為速生樹種,種植歷史悠久,且在我國南方大量分布。杉木的凋落物少、養(yǎng)分回歸土地周期長以及大面積杉木純林的持續(xù)種植,使土壤養(yǎng)分與天然混交林土壤養(yǎng)分變化規(guī)律有較大差異。杉木人工林種植周期的確定往往基于經(jīng)濟(jì)效益與碳匯收益[1],而種植周期長短對土壤質(zhì)量的影響常被忽略。土壤肥力與杉木人工林的生長及其可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),因此在確定杉木人工林種植周期時,還需考慮土壤質(zhì)量隨林齡變化的規(guī)律。此外,目前有關(guān)杉木人工林的研究多聚焦于杉木幼齡林和中齡林,缺乏對成熟林和過熟林土壤的研究[2-3],這極大限制了我們對杉木林土壤質(zhì)量隨種植年限變化的認(rèn)知。

土壤生物學(xué)指標(biāo)(如土壤細(xì)菌與土壤酶)與土壤性質(zhì)密切相關(guān),均對土壤質(zhì)量變化十分敏感[4-5]。研究表明,細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)受到土壤植被、理化性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)含量等的影響,能在土壤環(huán)境改變時快速做出反應(yīng)[6]。因此,通過對不同發(fā)育階段杉木林土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行測定,能夠及時有效的監(jiān)測土壤微生物群落及功能變化,這對揭示人工林經(jīng)營引起土壤質(zhì)量演變的微生物學(xué)機(jī)理具有重要意義。國內(nèi)目前已有較多學(xué)者對杉木林土壤微生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行過分析,研究發(fā)現(xiàn),3a、12a與38a的杉木林土壤中,微生物代謝活性與多樣性指數(shù)逐漸增加,這與土壤pH值。碳氮比和全氮的含量變化有關(guān)[7]。魏志超對幼、中、老年的杉木林土壤做了微生物多樣性分析,發(fā)現(xiàn)幼年林的多樣性最高,但均勻度不夠,推測是由于幼年林樣地環(huán)境復(fù)雜植被數(shù)目覆蓋度低導(dǎo)致[8]。也有學(xué)者對1、4、10、18、32a的杉木林土壤進(jìn)行微生物數(shù)量的研究后發(fā)現(xiàn),土壤中微生物數(shù)量隨著林齡的增加呈現(xiàn)先上升后下降趨勢[9]。目前土壤細(xì)菌對杉木林齡變化的響應(yīng)機(jī)制并未明確,得出的細(xì)菌群落變化規(guī)律不一,因此亟需進(jìn)一步分析杉木林齡對土壤細(xì)菌活性影響,揭示不同林齡杉木林土壤細(xì)菌群落特征。

土壤酶作為一種活性物質(zhì),對土壤物化性質(zhì)的改變極其敏感[10]。前人研究表明,人工林隨著種植年限的增加,其土壤酶活性會產(chǎn)生顯著變化[11]。土壤脲酶、酸性磷酸酶、β-N-乙?；咸烟擒彰?、蔗糖酶均與人工林土壤質(zhì)量密切相關(guān),其活性能迅速對土壤養(yǎng)分變化產(chǎn)生響應(yīng),常被作為評價土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)[12]。由于酶活性與土壤中生化反應(yīng)息息相關(guān),因此其活性與土壤細(xì)菌活性關(guān)系密切[13]。目前對于森林土壤中酶活性研究,多集中于與土壤養(yǎng)分、林下植被的關(guān)系。對于不同林齡杉木林的土壤細(xì)菌群落與酶之間的關(guān)系研究鮮有報道,本文對土壤養(yǎng)分、細(xì)菌群落以及酶活性的研究,有利于進(jìn)一步了解不同酶活性在不同林齡杉木林中的變化特征,為杉木人工林合理種植提供依據(jù)。。

鑒于此,本實(shí)驗(yàn)通過采集不同林齡杉木人工林土壤樣品,對不同林齡杉木林的土壤養(yǎng)分進(jìn)行測定,利用高通量測序中16SrDNA區(qū)對細(xì)菌的DNA進(jìn)行物種注釋,挖掘出不同的樣本中細(xì)菌物種的差異性。同時,本實(shí)驗(yàn)挑選出與酸性土壤及土壤細(xì)菌活性密切相關(guān)的四種酶進(jìn)行測定。進(jìn)而探討不同林齡杉木人工林土壤養(yǎng)分與土壤細(xì)菌群落、土壤酶活性之間的關(guān)系,揭示土壤微生物與土壤酶對杉木林齡變化的響應(yīng)規(guī)律,為有效評價監(jiān)測杉木林土壤質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法1.1 研究區(qū)概況與樣品采集

福建省南平市是我國杉木的中心產(chǎn)區(qū)之一。南平市杉木種植歷史悠久,分布著大量的杉木人工林。該地為亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫暖潮濕,年平均溫度19.3℃,相對濕度為83%,年平均降水量為1699mm,主要集中在3月份到8月份[14]。土壤為由花崗巖為母質(zhì)發(fā)育而成的紅壤。土壤樣品采集于南平市溪后村(26°39′N,117°55′E),在該地選擇立地條件相似,林齡不一的五片杉木人工林,分別為4年林(4a),15年林(15a),24年林(24a),43年林(43a)與100年林(100a),樣地位置見圖1。其中4a為幼齡林,15a為中齡林、24a為近熟齡,43a與100a為過熟林。采樣時間為2018年7月27、28日,樣品采集時均為晴天。每片林地選擇三個相似的土坡,土坡的坡度為30°—40°,坡向均為東南向。喬木層主要以杉木為主,4a土地植被覆蓋度較低,林下植被主要以芒萁為主,另有薄蓋短腸蕨、五節(jié)芒等少量草本植物分布,15a與24a植被豐富度上升,灌木層植物主要有山蒼子、毛冬青、鹽膚木、木荷、虎皮楠等,草本層植物主要有芒萁、狗脊、烏毛蕨、扇葉鐵線蕨、黑莎草、五節(jié)芒等。過熟林(43a與100a)灌木層植物數(shù)量更為豐富,主要有粗葉榕、青岡、毛冬青、苦櫧、鹽膚木、細(xì)圓藤等,草本層主要有觀音座蓮蕨、淡綠短腸蕨、狗脊、華山姜、黑莎草等。每個土坡上劃定20m×20m的采樣地,沿著S形選擇六個采樣點(diǎn),在去除表層枯枝落葉層后,用土鉆采集0—20cm的表層土壤,并將六個采集點(diǎn)的土樣等量混合為一份樣品。每片人工林采集三個樣品。每份土壤樣品過20目篩后放入4℃的冰箱中冷藏保存,一部分用于土壤細(xì)菌檢測,一部分用于測定土壤酶與進(jìn)行理化性質(zhì)分析。其中土壤理化性質(zhì)測定結(jié)果如表1。

圖1 研究區(qū)域位置圖Fig.1 Location map of study area

1.2 土壤細(xì)菌測定

從樣品中提取細(xì)菌的DNA,通過引物338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA- 3′)與806(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT- 3′)與銜接子序列和條形碼序列組合來擴(kuò)增細(xì)菌16SrRNA的V3和V4區(qū)域。PCR反應(yīng)體系包括60ng的基因組DNA、10μLBuffer,0.2μLQ5高保真DNA聚合酶,10μL高GC增強(qiáng)劑,1μLdNTP,10μM每種引物,最后用滅菌超純水補(bǔ)充總體系到50μL。PCR的反應(yīng)條件為：95℃5min,95℃1min,50℃1min,72℃1min15個循環(huán),最后在72℃反應(yīng)7min,最后置于4℃的環(huán)境中。擴(kuò)增后的PCR產(chǎn)物進(jìn)行第二輪純化處理,其包含20μL2×PhusionHF MM,8mL滅菌超純水,10μM每種引物和上一步的10μLPCR產(chǎn)物。熱循環(huán)條件如下：98℃30s,98℃10s、65℃30s、72℃30s,最終在72℃下反應(yīng)5min,然后使用1.8%的瓊脂糖凝膠電泳40min。最后,對純化后的產(chǎn)物進(jìn)行Nanodorp 2000定量,將產(chǎn)物按照1∶1進(jìn)行混樣,最后切膠回收。在北京百邁克生物科技有限公司進(jìn)行高通量測序分析。

表1 不同林齡杉木林土壤主要理化性質(zhì)

1.3 土壤酶測定

土壤酸性磷酸酶活性的測定原理為測定酸性環(huán)境下,其催化磷酸苯二鈉水解生成的苯酚的生成量。將37℃中每克土每天釋放的1μmol酚定義為一個酶活性單位來表示其活性[15]。

土壤脲酶活性的測定是利用靛粉藍(lán)比色法,測定出脲酶在水解尿素的過程中產(chǎn)生的NH3-N含量。每克土每天產(chǎn)生的1μg NH3-N定義為一個酶活力單位。

土壤β-基葡萄糖苷酶的測定原理是為該酶能分解β-N-乙?；咸烟擒丈蓪?硝基苯酚,生成物在400nm有最大吸收值,并通過酶標(biāo)儀來測定吸光值升高速率來計算該酶的活性。將每克土每天產(chǎn)生的1μmol對-硝基苯酚定義為一個酶活力單位。

土壤蔗糖酶活性測定原理為該酶能催化蔗糖降解產(chǎn)生果糖與葡萄糖并與3、5-二硝基水楊酸反應(yīng),根據(jù)生成的紅棕色氨基化合物在510nm光的吸收增加速率來計算該酶的活性。將每天每克土產(chǎn)生的1mg還原糖定義為一個酶活力單位[16]。

以上酶測定均使用酶標(biāo)儀(SpectraMax M4,美國)測出。

1.4 數(shù)據(jù)分析

細(xì)菌數(shù)據(jù)分析是基于Illumina HiSeq 測序平臺,將測序得到的雙端reads數(shù)PE Reads利用FLASH v1.2.7軟件進(jìn)行拼接得到Raw Tags,使用軟件Trimmomatic v0.33對Raw Tags過濾后得到Clean Tags,再使用UCHIME v4.2軟件對其進(jìn)行過濾嵌合體最后得到有效Tags數(shù)據(jù)。這種通過對Reads過濾與雙端拼接并去除嵌合體方法處理后,能得到高精確度的微生物種群數(shù)據(jù)[17]。將優(yōu)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行OTUS(Operational Taxonomic Units)聚類,使用QIIME(version1.8.0)軟件[18]進(jìn)行物種注釋以及豐度分析、系統(tǒng)分類、主成分分析等。

使用EXCLE2010、SPSS20.0進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理與分析,其中在SPSS中使用單因素方差分析、LSD多重比較進(jìn)行了數(shù)據(jù)對比分析,樣品均值比較的最小顯著差異檢驗(yàn)的顯著性水平為0.05.使用Origin 2018等軟件分析繪制出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表。使用Canoco 4.5對土壤養(yǎng)分、土壤微生物與酶之間的關(guān)系進(jìn)行冗余分析。

2 結(jié)果分析2.1 土壤細(xì)菌測序統(tǒng)計

各階段的序列數(shù)、有效率以及覆蓋率可反映數(shù)據(jù)質(zhì)量。不同林齡土壤細(xì)菌樣本測定的原始序列數(shù)(Raw tags)均在60000條以上,有效序列數(shù)(Clean tags)均在50000條以上,有效率均達(dá)到86%以上,覆蓋率均高于99%(表2),說明樣本中細(xì)菌測出率較高,結(jié)果足以足以反映樣本的真實(shí)情況。

表2 細(xì)菌測序處理結(jié)果統(tǒng)計

2.2 細(xì)菌群落OTU數(shù)目與多樣性分析

對樣品Tags中相似度高于97%的序列進(jìn)行劃分定義為一個OTU(Operational Taxonomic Units),OTU個數(shù)能直觀反應(yīng)出不同樣品中細(xì)菌種群豐富程度。Alpha多樣性(Alpha diberdity)能同時反應(yīng)單個樣品物種豐度與物種多樣性。其中包含的Chao1能反映物種豐度,香農(nóng)(Shannon)指數(shù)能反映物種的多樣性。Shannon指數(shù)越小說明群落多樣性越低。表3中細(xì)菌OUT數(shù)量隨著林齡依次增加,表明隨著林齡增長,杉木林土壤中細(xì)菌種群豐度上升。從表格中Chao1值可看出,細(xì)菌的豐度隨著林齡的增加而增加。從Shannon指數(shù)可以看出細(xì)菌多樣性15a近熟林期間要高于幼年林4a與成熟林24a,過熟林43a與100a細(xì)菌的多樣性無顯著差異。

表3 不同林齡杉木林細(xì)菌Alpha多樣性分析

圖2為等級豐度曲線,基于五個樣品的相對豐度繪制而成,曲線在橫軸寬窄能表示物種組成的豐富程度,曲線的平緩程度能表明物種的均勻程度。圖2中曲線顯示樣品曲線隨著林齡增加而放緩,說明隨著杉木林齡的增長,細(xì)菌種群均勻度增加。

2.3 土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)分析

主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)可以將多組數(shù)據(jù)的差異反映在二維坐標(biāo)圖中。圖中點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近可表示樣品組間組成成分的相似度。圖3中可15a與43a大部分位于第一象限,100a、24a、4a分布在第二、三、四象限,各樣品間細(xì)菌群落多樣性均有較大差異。幼年期杉木林由于林下植被稀疏,4a樣品屬于林下植被較為稀疏的幼年期杉木林土壤,其微生物群落不僅分布均勻度較低,群落結(jié)構(gòu)也有較大差異性。24a土壤細(xì)菌與其余樣品差異較大。15a與43a細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似性較高,43a與100a的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)也具有一定相似性。不同林齡的樣品在圖中分布位置相對獨(dú)立,說明不同林齡土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有比較顯著的差異。

圖2 不同林齡土壤細(xì)菌等級豐度曲線Fig.2 Bacterial grade abundance curve of different forest ages

圖3 不同林齡土壤細(xì)菌PCA圖Fig.3 Bacterial PCA map of soil in different ages

2.4 細(xì)菌群落組成與結(jié)構(gòu)分析

不同林齡土壤樣本中共檢測出25個菌門,選取土壤細(xì)菌優(yōu)勢種的分類單元,構(gòu)建土壤細(xì)菌系統(tǒng)分類樹(圖4)?？梢詮膱D中看出微生物的進(jìn)化關(guān)系,餅圖的半徑越大,該物種的豐度越高。不同顏色代表不同樣品,不同樣品在餅圖中所占面積越大,說明該物種豐度在樣品中相對其他樣品含量更高。從餅圖中可看出,大部分物種較均勻,小部分物種屬于稀有門類,僅在部分樣本中發(fā)現(xiàn)。如圖所示,酸桿菌門(Acidobacteria)和變形菌門(Proteobacteria),是土壤中的優(yōu)勢菌種。放線菌門(Actinobacteria)隨著林齡的增加相對豐度呈現(xiàn)下降趨勢。黃桿菌屬(Flavobacterium)絕大部分分布于43a與100a中,芽孢桿菌屬(Bacillus)在15a中含量最多,100a中分布最少,亞硝化單胞菌(Nitrosomonadaceae)在100a中含量最高。黃單胞菌科(Xanthomonadaceae)在24a中含量最高。

圖4 不同林齡土壤細(xì)菌系統(tǒng)分類樹Fig.4 Soil bacterial taxonomy tree of Chinese fir forests with different ages

2.5 土壤酶含量分析

對不同林齡杉木林土壤的酶活性進(jìn)行分析(表4),脲酶在4a中含量最低,為363.29 μmol/g,到15a時上升到529 μmol/g,在24a時下降到455.92 μmol/g,43a與100a時分別為480.85 μmol/g與545.14 μmol/g,均與4a呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。蔗糖酶在24a比15a少量增加,但整體呈現(xiàn)下降趨勢。β-N-乙?；咸烟擒彰傅牟▌虞^大,與酸性磷酸酶呈現(xiàn)趨勢大致相同。

表4 不同林齡杉木林土壤酶活性

2.6 土壤養(yǎng)分、土壤細(xì)菌與酶活性之間的冗余分析與相關(guān)性分析。

圖5 土壤養(yǎng)分、細(xì)菌相對豐度與酶活性相關(guān)性分析Fig.5 Correlation analysis between soil nutrient, relative abundance of bacteria and enzyme activityAci：酸桿菌門,Pro：變形菌門,Chl：綠彎菌門,Act：放線菌門,Ver：疣微菌門,Fir：厚壁菌門,Pla：浮霉菌門,Gem：芽單胞菌門。Nit：硝化螺旋菌門,Bac：擬桿菌,S-SC：蔗糖酶,S-UE：脲酶,S-NAG：N-β-葡萄糖苷酶,S-ACP：酸性磷酸酶

3 討論

3.1 不同林齡杉木林土壤細(xì)菌群落組成變化

杉木林土壤微生物與土壤質(zhì)量關(guān)系密切,可以通過微生物的活躍程度及種群數(shù)量變化探知林齡對土壤微生物的影響。本研究中不同林齡杉木林,在土壤類型、管理方式基本相似的情況下,細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)隨林齡變化顯著。根據(jù)等級豐度曲線,土壤中細(xì)菌群落的多樣性與豐富度均隨著林齡的增加規(guī)律上升。隨著森林發(fā)育年份增加,人為干擾降低,林下植被增長以及腐殖質(zhì)累積有利于微生物種群數(shù)量的增長[19]。類似的一些研究表明,林齡較大、郁閉度較高的人工林土壤微生物多樣性較高,研究結(jié)果與本研究結(jié)果一致[20-21]。因此若杉木人工林種植時間過短,會對土壤細(xì)菌生物量產(chǎn)生顯著影響,不利于土壤質(zhì)量提升。細(xì)菌群落數(shù)量總體增加,但具體的細(xì)菌種群增長下降情況不一,還需對不同林齡中具體細(xì)菌群落進(jìn)行分析。根據(jù)高通量測序結(jié)果,本研究4a中細(xì)菌結(jié)構(gòu)與其他林齡細(xì)菌結(jié)構(gòu)相比,相似度最低,15a與24a、43a與100a相似較高,說明杉木林在發(fā)育中的四個階段(幼年林、中齡林、成熟林,過熟林)過程中細(xì)菌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出現(xiàn)變化。前人的研究指出在不同發(fā)育階段杉木對不同養(yǎng)分的消耗利用率不一[22],導(dǎo)致與土壤養(yǎng)分密切相關(guān)的具體細(xì)菌群落隨養(yǎng)分在杉木不同發(fā)育期中發(fā)生變化[23]。

3.2 不同林齡杉木林土壤酶活性變化

土壤細(xì)菌是土壤酶的重要來源,大部分酶活性高低主要受微生物形成代謝釋放的活性物質(zhì)影響,酶催化下的生化反應(yīng)也能影響微生物活性。因此,細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與酶活性具有直接相關(guān)性[42]。本研究中關(guān)于酶與細(xì)菌的相關(guān)性分析表明,放線菌與蔗糖酶呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),與脲酶呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān),由于放線菌與有機(jī)質(zhì)分泌密切相關(guān),由此說明可溶性有機(jī)質(zhì)含量變化也與脲酶、蔗糖酶存在緊密聯(lián)系。脲酶與綠彎菌門、變形菌門以及浮霉菌門都有顯著相關(guān)性,表明這類細(xì)菌隨著林齡增長出現(xiàn)的群落變化,以及其分泌的活性物質(zhì)的改變都會對脲酶產(chǎn)生影響。其他未出現(xiàn)顯著相關(guān)性的微生物與酶,可能是由于兩者之間不單純是單線的影響關(guān)系,影響因素還包括真菌以及土壤動植物。

4 結(jié)論

綜上,土壤酶活性與土壤養(yǎng)分含量以及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)之間聯(lián)系密切。土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與酶活性均可作為土壤質(zhì)量變化的健康指標(biāo),對有效評判杉木林土壤質(zhì)量變化有重要意義。適當(dāng)延長杉木人工林種植年限,有利于維護(hù)杉木人工林土壤細(xì)菌群落多樣性與提高土壤質(zhì)量,以達(dá)到可持續(xù)經(jīng)營管理的目的。

參考文獻(xiàn)(References):

[1] 沈月琴, 王楓, 張耀啟, 朱臻, 王小玲. 中國南方杉木森林碳匯供給的經(jīng)濟(jì)分析. 林業(yè)科學(xué), 2013, 49(9): 140- 147.

[2] 衣曉丹. 不同發(fā)育階段杉木人工林土壤理化性質(zhì)及凋落物養(yǎng)分儲存量研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2013.

[3] 劉素真, 孫玉軍. 土壤養(yǎng)分與杉木生長的相關(guān)性研究. 西北林學(xué)院學(xué)報, 2015, 30(5): 15- 19.

[4] Schnitzer S A, Klironomos J N, HilleRislambers J, Kinkel L L, Reich P B, Xiao K, Rillig M C, Sikes B A, Callaway R M, Mangan S A, van Nes E H, Scheffer M. Soil microbes drive the classic plant diversity-productivity pattern. Ecology, 2011, 92(2): 296- 303.

[5] 劉捷豹, 陳光水, 郭劍芬, 楊智杰, 李一清, 林成芳, 楊玉盛. 森林土壤酶對環(huán)境變化的響應(yīng)研究進(jìn)展. 生態(tài)學(xué)報, 2017, 37(1): 110- 117.

[6] Zhang C, Liu G B, Xue S, Wang G L. Soil bacterial community dynamics reflect changes in plant community and soil properties during the secondary succession of abandoned farmland in the Loess Plateau. Soil Biology and Biochemistry, 2016, 97: 40- 49.

[7] 王超群, 焦如珍, 董玉紅, 厚凌宇, 趙京京, 趙世榮. 不同林齡杉木人工林土壤微生物群落代謝功能差異. 林業(yè)科學(xué), 2019, 55(5): 36- 45.

[8] 魏志超, 黃娟, 劉雨暉, 賈代東, 李惠通, 吳鵬飛, 劉愛琴. 不同發(fā)育階段杉木人工林土壤細(xì)菌類群特征. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2017, 37(5): 122- 129.

[9] 馬玉瑩, 周德明, 梅杰. 杉木林地根際與非根際土壤特性分析. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報, 2011, 31(7): 120- 123.

[10] He D Y, Cui J, Gao M, Wang W Q, Zhou J, Yang J, Wang J J, Li Y, Jiang C S, Peng Y. Effects of soil amendments applied on cadmium availability, soil enzyme activity, and plant uptake in contaminated purple soil. Science of the Total Environment, 2019, 654: 1364-1371.

[11] 嚴(yán)紹裕. 不同林齡濕地松林土壤酶活性與土壤養(yǎng)分特征. 森林與環(huán)境學(xué)報, 2020, 40(1): 24- 29.

[12] Xu Y X, Du A P, Wang Z C, Zhu W K, Li C, Wu L C. Effects of different rotation periods of Eucalyptus plantations on soil physiochemical properties, enzyme activities, microbial biomass and microbial community structure and diversity. Forest Ecology and Management, 2020, 456: 117683.

[13] 劉爽, 王雅, 劉兵兵, 劉海龍, 劉勇. 晉西北不同土地管理方式對土壤碳氮、酶活性及微生物的影響. 生態(tài)學(xué)報, 2019, 39(12): 4376- 4389.

[14] Huang Z J, Selvalakshmi S, Vasu D, Liu Q Q, Cheng H, Guo F T, Ma X Q. Identification of indicators for evaluating and monitoring the effects of Chinese fir monoculture plantations on soil quality. Ecological Indicators, 2018, 93: 547-554.

[15] Guo J F, Yang Y S, Chen G S, Xie J S, Yang Z J. Carbon mineralization of Chinese fir (Cunninghamialanceolata) soils under different temperature and humidity conditions. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(1): 66- 71.

[16] Margenot A J Nakayama Y Parikh S J. Methodological recommendations for optimizing assays of enzyme activities in soil samples. Soil Biology and Biochemistry, 2018, 125: 350- 360.

[17] Edgar R C, Haas B J, Clemente J C, Quince C, Knight R. UCHIME improves sensitivity and speed of chimera detection. Bioinformatics, 2011, 27(16): 2194- 2200.

[18] Caporaso J G, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman F D, Costello E K, Fierer N, Pea A G, Goodrich J K, Gordon J I, Huttley G A, Kelley S T, Knights D, Koenig J E, Ley R E, Lozupone C A, McDonald D, Muegge B D, Pirrung M, Reeder J, Sevinsky J R, Turnbaugh P J, Walters W A, Widmann J, Yatsunenko T, Zaneveld J, Knight R. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nature Methods, 2010, 7(5): 335- 336.

[19] Liu G Y, Chen L L, Shi X R, Yuan L Y, Lock T R, Kallenbach R L. Changes in rhizosphere bacterial and fungal community composition with vegetation restoration in planted forests. Land Degradation & Development, 2019, 30(10): 1147- 1157.

[20] 李嬌, 蔣先敏, 尹華軍, 尹春英, 巍宇航, 劉慶. 不同林齡云杉人工林的根系分泌物與土壤微生物. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2014, 25(2): 325- 332.

[21] 劉麗, 段爭虎, 汪思龍, 胡江春, 胡治剛, 張倩茹, 王書錦. 不同發(fā)育階段杉木人工林對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響. 生態(tài)學(xué)雜志, 2009, 28(12): 2417- 2423.

[22] Liu X, Wang Y Z, Liu Y H, Chen H, Hu Y L. Response of bacterial and fungal soil communities to Chinese fir (Cunninghamialanceolate) long-term monoculture plantations. Frontiers in Microbiology, 2020, 11: 181.

[23] 劉麗, 徐明凱, 汪思龍, 張倩茹, 王楠, 潘華奇, 胡江春. 杉木人工林土壤質(zhì)量演變過程中土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化. 生態(tài)學(xué)報, 2013, 33(15): 4392- 4706.

[24] 楊安娜, 陸云峰, 張俊紅, 吳家森, 徐金良, 童再康. 杉木人工林土壤養(yǎng)分及酸桿菌群落結(jié)構(gòu)變化. 林業(yè)科學(xué), 2019, 55(1): 119- 127.

[25] Zhang G Y, He J Z, Liu F, Zhang L M. Iron-manganese nodules harbor lower bacterial diversity and greater proportions ofProteobacteriacompared to bulk soils in four locations spanning from North to South China. Geomicrobiology Journal, 2014, 31(7): 562- 577.

[26] 張蕓, 李惠通, 魏志超, 劉春華, 蔣宗塏, 馬祥慶. 不同發(fā)育階段杉木人工林土壤有機(jī)質(zhì)特征及團(tuán)聚體穩(wěn)定性. 生態(tài)學(xué)雜志, 2016, 35(8): 2029- 2037.

[27] 夏麗丹, 張虹, 楊靖宇, 于姣妲, 周垂帆. 杉木凋落物土壤生態(tài)功能研究進(jìn)展. 世界林業(yè)研究, 2019, 32(2): 7- 12.

[28] Pankratov T A, Ivanova A O, Dedysh S N, Liesack W. Bacterial populations and environmental factors controlling cellulose degradation in an acidicSphagnumpeat. Environmental Microbiology, 2011, 13(7): 1800- 1814.

[29] 張曉紅, 胡文革, 莫超, 王翠華, 武菲, 郭飏. 艾比湖濕地根際放線菌多樣性及其環(huán)境響應(yīng). 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2015, 38(12): 22- 30, 134- 134.

[30] 賈倩民, 陳彥云, 楊陽, 陳科元, 韓潤燕. 不同人工草地對干旱區(qū)棄耕地土壤理化性質(zhì)及微生物數(shù)量的影響. 水土保持學(xué)報, 2014, 28(1): 178- 182, 220- 220.

[31] 曹彥強(qiáng), 閆小娟, 羅紅燕, 賈仲君, 蔣先軍. 不同酸堿性紫色土的硝化活性及微生物群落組成. 土壤學(xué)報, 2018, 55(1): 194- 202.

[32] 李常誠, 李倩茹, 徐興良, 歐陽華. 不同林齡杉木氮素的獲取策略. 生態(tài)學(xué)報, 2016, 36(9): 2620- 2625.

[33] Ali M, Oshiki M, Awata T, Isobe K, Kimura Z, Yoshikawa H, Hira D, Kindaichi T, Satoh H, Fujii T, Okabe S. Physiological characterization of anaerobic ammonium oxidizing bacterium ‘Candidatusettenia c Jaeni’. Environmental Microbiology, 2015, 17(6): 2172- 2189.

[34] 胡華英, 殷丹陽, 曹升, 張虹, 周垂帆, 何宗明. 生物炭對杉木人工林土壤養(yǎng)分、酶活性及細(xì)菌性質(zhì)的影響. 生態(tài)學(xué)報, 2019, 39(11): 4138- 4148.

[35] Sinsabaugh R L, Lauber C L, Weintraub M N, Ahmed B, Allison S D, Crenshaw C, Contosta A R, Cusack D, Frey S, Gallo M E, Gartner T B, Hobbie S E, Holland K, Keeler B L, Powers J S, Stursova M, Takacs-Vesbach C, Waldrop M P, Wallenstein M D, Zak D R, Zeglin L H. Stoichiometry of soil enzyme activity at global scale. Ecology Letters, 2008, 11(11): 1252- 1264.

[36] 索沛蘅, 杜大俊, 王玉哲, 胡亞林, 劉先. 杉木連栽對土壤氮含量和氮轉(zhuǎn)化酶活性的影響. 森林與環(huán)境學(xué)報, 2019, 39(2): 113- 119.

[37] 劉善江, 夏雪, 陳桂梅, 卯丹, 車升國, 李亞星. 土壤酶的研究進(jìn)展. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2011, 27(21): 1- 7.

[38] 裴丙, 朱龍飛, 馮志培, 姜鈺蒙, 楊喜田, 孔玉華. 太行山南麓5個林齡側(cè)柏人工林土壤酶活性季節(jié)變化. 水土保持研究, 2018, 25(2): 170- 175, 182- 182.

[39] Yan X L, Liao H, Trull M C, Beebe S E, Lynch J P. Induction of a major leaf acid phosphatase does not confer adaptation to low phosphorus availability in common bean. Plant Physiology, 2001, 125(4): 1901- 1911.

[40] 李茜, 孫亞男, 林麗, 李以康, 杜巖功, 郭小偉, 楊永勝, 曹廣民. 放牧高寒嵩草草地不同演替階段土壤酶活性及養(yǎng)分演變特征. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2019, 30(07): 2267- 2274.

[41] Ai C, Liang G Q, Sun J W, He P, Tang S H, Yang S H, Zhou W, Wang X B. The alleviation of acid soil stress in rice by inorganic or organic ameliorants is associated with changes in soil enzyme activity and microbial community composition. Biology and Fertility of Soils, 2015, 51(4): 465- 477.

[42] Wang X B, Song D L, Liang G Q, Zhang Q, Ai C, Zhou W. Maize biochar addition rate influences soil enzyme activity and microbial community composition in a fluvo-aquic soil. Applied Soil Ecology, 2015, 96: 265- 272.