粵北喀斯特地區不同年齡油茶林土壤細菌群落動態變化特征

摘要：[目的]明確油茶種植年限對喀斯特地區土壤微生物群落的影響。[方法]以樂昌市富樹山油茶種植基地分別種植了2、3和7年的油茶林土壤為研究對象，利用高通量測序技術和分子生態網絡的分析方法對土壤細菌群落進行研究。[結果]油茶種植年限的增加會導致土壤中銨態氮和總氨的積累，雖然不會顯著改變土壤中細菌群落的生物多樣性，但會導致土壤細菌群落結構的改變。同時發現土壤水分是影響2、3年齡油茶林土壤細菌群落的關鍵環境因子，而種植7年油茶林的土壤細菌群落主要受pH的影響。此外，相比種植2～3年的油茶林，種植7年的油茶林土壤細菌類群之間的聯系更為緊密，但同時出現了細菌網絡模塊化的缺失和關鍵物種的演變的現象。[結論]本研究揭示了粵北石漠化地區不同種植年限油茶純林的土壤細菌群落動態變化特征，為維持油茶林土壤生態系統功能的實踐管理提供了理論依據。

關鍵詞：喀斯特地區；油茶林；細菌群落；高通量測序；網絡分析

中圖分類號：S154.3 文獻標識碼：A 文章編號：1001-1498（2024）04-0095-13

石漠化是喀斯特地區的突出生態問題。巖石裸露率高、生態系統脆弱以及植被退化是喀斯特地區石漠化的主要表現。我國喀斯特面積約占國土面積的1/3，其中粵北喀斯特巖溶區是西南喀斯特巖溶區的東延部分，也是我國石漠化嚴重地區之一。但粵北和西南喀斯特巖溶區，不管在氣候、地形地貌，還是土壤性質方面都存在一定的差異。相比西南石漠化已得到了廣泛關注，對粵北石漠化的研究還相對較少。石漠化已成為粵北喀斯特地區首要的生態問題，是制約粵北地區經濟和社會發展的瓶頸。

我國“十四五”規劃提出科學推進喀斯特地區石漠化綜合治理，提高生態系統自我修復能力和穩定性。植被恢復是控制石漠化發展的重要途徑。石漠化的植被恢復過程對土壤的微生物群落與功能以及酶活性等性質具有重要影響。石漠化常導致土壤微生物物種和功能多樣性減少，同時降低土壤動物的個體密度和類群數。反之，土壤生物多樣性的增加表明生態修復措施對石漠化治理有促進作用。同時，土壤微生物是各類營養物質遷移和轉化的主要驅動力，對土壤形成和肥力改變具有重要作用。此外，土壤微生物對土壤環境變化有較快的響應力，不同恢復方式和階段可以形成不同的微生物群落結構。

目前針對石漠化植被恢復過程土壤微生物的研究涵蓋了不同類型植被（灌木叢、次生林、原生林）對土壤細菌和真菌生物多樣性與代謝多樣性的影響；以及不同恢復模式和序列過程中，細菌和真菌群落的生物多樣性變化特征等。近年來，針對粵北喀斯特地區地理地貌等特征，油茶的規模化種植已成為粵北石漠化治理的一種典型模式。然而，目前對油茶種植如何影響石漠化地區土壤微生物群落及其功能還有待明確。粵北石漠化綜合治理對于優化粵港澳大灣區生態系統管理、提升生態質量具有重要意義。本研究通過在粵北韶關石漠化區域采集不同種植年限的油茶林土壤，分析其生物多樣性、群落組成和分子共現網絡，探討油茶種植這一特殊治理模式下，土壤微生物群落的組成、結構以及演替方式，為分析石漠化不同治理模式下的生態影響以及評價不同治理模式提供理論依據。