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本文选择陕西黄龙山林区和甘肃子午岭林区立地条件较为接近的油松人工林和天然次生林,从林木和林下更新苗根际采集土样,分析比较土壤理化性质和酶活性差异,研究根际解磷细菌群落组成及其多样性,揭示林分起源和土壤理化性质对根际土壤中解磷细菌群落的影响。同时,从野外样地采集根际土壤,经高温灭菌处理后做基质,布设盆栽试验,研究油松林地根际土壤微生物对油松幼苗生长的影响,以期从土壤微生物角度揭示林分起源对油松天然更新的影响。主要研究发现及结论如下: (1)研究区不同起源油松林根际土壤理化性质有较大差异,对土壤酶活性有显著影响,其中土壤含水量、pH值、全氮和有机碳含量对碱性磷酸酶和脲酶活性的贡献最大。 (2)本研究共分离出7种无机磷细菌和8种有机磷细菌。人工林和天然林林木根际解磷细菌组成差异不大,共有的无机磷细菌有假单胞杆菌(Pseudomonas sp.strain YL-MPn-6),Paraburkholderia fungorum strain ATCC BAA-463,叶杆菌(Phyllobacterium brassicacearum strain MR4),苍白杆菌(Ochrobactrum sp.f12(2011)),不动杆菌(Acinetobacter bereziniae strain XH901)和Bacterium A31514;共有的有机磷细菌有伯克霍尔德菌(Burkholderia cenocepacia strain PC184),类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.strain RS13),假单胞杆菌(Pseudomonas mandelii strain IHBB9472),假单胞杆菌(Pseudomonas sp.RB5),假单胞杆菌(Pseudomonas sp.strain BGI-2)和假单胞杆菌(Uncultured Pseudomonas sp.clone12)。 (3)人工林和天然林幼苗根际土壤中解磷细菌组成差异不大,主要无机磷细菌有Oobactrum sp.f12(2011),Acinetobacter pittii strain2010C01-170,Acinetobacter bereziniae strain XH901,Pseudomonas sp.strain YL-MPn-6,Paraburkholderia fungorum strain ATCC BAA-463等;主要有机磷细菌有Burkholderia cenocepacia strain PC184,Pseudomonas mandelii strain IHBB9472,Pseudomonas sp.strain BGI-2、Rhizobium sp.CC-RB302、类芽孢杆菌Paenibacillus sp.strain RS13等。野外人工林油松根际磷细菌还有Microbacterium trichothecenolyticum strain E-5和Uncultured bacterium clone A5-025。与大树根际解磷细菌种类相比,油松幼苗根际有机磷细菌中还有Rhizobium sp.CC-RB302和Microbacterium trichothecenolyticum strain E-5。 (4)油松林下的灌草多样性受林分起源影响较大,它们与土壤理化性质共同对土壤中的微生物有着重要影响。其中,灌木盖度、草本盖度、土壤pH值、有机碳含量和碳氮比是影响油松根际解磷细菌多样性的主要因素。 (5)林地土壤盆栽试验证明,人工林根际土基质与天然林根际土基质对盆栽苗根际解磷细菌组成影响不大,无机磷细菌有Pseudomonas sp.strain YL-MPn-6,Paraburkholderia fungorum strain ATCC BAA-463;有机磷细菌有Pseudomonas sp.strain BGI-2。从天然林盆栽土基质中还分离出Ochrobactrum sp.f12(2011)、Pseudomonas mandelii strain IHBB9472。在解磷细菌多样性方面,天然林土壤盆栽基质中解磷细菌的Shannon指数和Simpson指数高于人工林土壤基质,而Pielou指数J和丰富度指数S表现出相反趋势。 (6)盆栽土壤灭菌处理证实,土壤微生物可促进油松幼苗生长发育和体内磷素积累,显著提高植株基径、叶长、根长、根表面积、根生物量及茎磷含量;在缺少菌根真菌和解磷细菌等功能微生物的土壤中,油松幼苗虽能正常生长,但生长量低于林地基质处理,说明土壤微生物对油松天然更新有一定的影响。 上述结果说明,林分起源不仅对土壤理化性质和酶活性有显著影响,还影响着林下灌木和草本植物的多样性,从而对油松根际土壤解磷细菌种群和群落结构有着深刻影响。土壤微生物对促进油松林的天然更新发挥着积极的作用。