热带次生林生态恢复过程中土壤真菌群落构建演变及其与土壤有机碳稳定性的关系
热带次生林土壤有机碳变化对于全球碳平衡至关重要,而土壤真菌在土壤碳分解中扮演着重要角色。然而,关于热带次生林恢复过程中土壤真菌群落对有机碳稳定性的影响机制尚不清楚。本研究在海南热带雨林国家公园霸王岭片区,以刀耕火种恢复早期(30 a)、中期(40 a)、后期(70 a)的次生林及老龄林(300 a)为对象,采集腐殖质层(Ah)和淋溶层(E)土壤样品。通过傅里叶变换红外光谱法测定土壤有机碳化学组分含量,并结合土壤真菌群落多样性、组成和网络稳定性等分析,探究其与有机碳化学稳定性的关系。结果表明,随着热带次生林恢复,土壤总有机碳含量并未发生显著变化,但不同化学组分表现出显著的动态特征:多糖碳和芳香碳含量呈先增加后减少的趋势,脂肪碳则呈相反的变化趋势。恢复中期次生林的土壤有机碳化学组成稳定性最强。Ah层土壤总有机碳及其化学组分显著高于E层。土壤真菌α多样性在次生林恢复过程中无显著变化,但随着土壤深度增加,真菌丰富度显著降低。由分子生态网络分析可知,次生林恢复和土壤深度增加显著增强了真菌群落网络稳定性,关键物种主要为外生菌根真菌和腐生真菌,包括红菇属(Russula)、丝盖伞属(Inocybe)、蜡壳菌属(Sebacina)、粉褶蕈属(Entoloma)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)和被孢霉属(Mortierella)真菌。结构方程模型结果表明,热带次生林恢复主要通过影响土壤真菌关键物种来调控有机碳化学组分的稳定性。本研究揭示了热带次生林恢复过程中土壤真菌在有机碳稳定性调控中的核心作用,为理解热带次生林土壤碳动态的微生物机制及次生林生态管理提供了重要的理论支持。
生态学杂志
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