不同施氮方式和施氮量对马尾松和木荷幼苗根系土壤细菌群落的影响

郭萍萍, 黄幸然, 吴旺旺,3, 郑丽丽, 方 熊,*, 易志刚

1 福建农林大学资源与环境学院/土壤环境健康与调控福建省重点实验室, 福州 350002

2 福建闽江河口湿地国家级自然保护区管理处, 福州 350200

3 平潭综合实验区市政园林有限公司, 福州 350400

20世纪以来,随着科技进步和工农业的快速发展,化石燃料以及氮肥大量使用,人类向大气中排放的含氮化合物迅速增加。据估算,大气氮沉降量从1860年约31.6 Tg N/a增加到1995年的100 Tg N/a,并持续增加,2050年预计达到200 Tg N/a[1]。我国已成为继欧洲和北美之后的世界第三大氮沉降集中区[2],2000—2010年间大气氮沉降量平均增加了0.35 Tg N/a[3],我国15%的陆地氮沉降量超过临界值30 kg N hm2a-1以上[4]。

大气氮沉降是全球氮素循环的一个重要过程,对陆地生态系统的物质平衡和可持续发展产生了重要影响。氮的大量输入引起了一系列的生态问题：如土壤酸化[5],降低土壤微生物生物量[6]；影响土壤温室气体的释放[7]；影响植物的生长[8],造成植物死亡率上升[9],从而改变森林生态系统的生物多样性和服务功能。

细菌是土壤微生物的重要群落,参与营养元素循环、凋落物降解和土壤肥力变化等过程[10]。细菌群落能够对土壤生态系统生理生化过程做出敏锐反应[11]。已有研究表明氮沉降增加会改变土壤氮素循环过程,导致土壤C/N 降低[12],改变土壤酸碱基离子平衡,影响土壤硝化和反硝化作用[13],导致土壤细菌群落结构改变[14-15]。郝亚群等[16]通过野外模拟大气氮沉降试验,发现亚热带地区杉木幼林土壤高氮处理之后,酸杆菌门平均相对丰度下降,变形菌门平均相对丰度增加。……