马尾松人工林混交改造下根系-菌丝-微生物互作对土壤磷转化的调控机制

摘要

【目的】揭示复层异龄混交改造对马尾松人工林土壤磷组分转化的调控机制，为缓解针叶纯林连栽导致的土壤磷素限制及生态功能衰退提供理论支撑。【方法】以马尾松纯林及其与红锥、格木构建的异龄混交林为研究对象，通过1.45 mm（根系+菌丝）、53μm（仅菌丝）孔径根际限制装置，解析根系-菌丝-微生物互作对磷循环的影响。【结果】（1）引入红锥和格木混交改造使马尾松人工林土壤总活性磷含量分别提升了41.34%、44.42%，使总中等活性磷含量分别提升了36.84%、40.26%。（2）较马尾松纯林，红锥-马尾松、格木-马尾松混交林中微生物生物量磷总含量分别显著增加91.21%、79.52%，酸性磷酸酶总活性分别显著增加86.25%、103.46%；土壤全氮、微生物生物量磷、亮氨酸氨基肽酶是调控土壤磷组分转化的主要环境因子。（3）仅增加菌丝参与后，马尾松纯林、红锥-马尾松混交林、格木-马尾松混交林3种林分土壤中磷素活化系数显著升高了24.37%、20.24%、20.69%。（4）与仅增加菌丝参与相比，根系输入导致纯林中总活性磷和总中等活性磷含量分别下降35.55%、30.25%，导致红锥和格木混交林中活性无机磷含量分别下降28.14%和34.59%。【结论】马尾松混交林土壤磷组分的循环和转化受土壤微生物、酶活性和土壤氮素共同影响，根系对土壤中磷的转化起主要作用，根系和菌丝的相互作用能使其土壤中的微生物群落互作关系变得更加复杂，影响土壤磷的转化和有效性。

关键词

马尾松人工林 / 土壤磷组分 / 土壤酶活性 / 根际 / 菌根真菌

基金资助

国家重点研发计划（2021YFD2200405）; 国家自然科学基金项目（31930078、32171755）; 国际竹藤中心基本科研业务费（1632021023）; 国际竹藤中心三亚研究基地基本科研业务费（1630032024002）;国际竹藤中心三亚研究基地学科建设项目（YJPY202400103）; 崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站科研能力建设项目（桂科2203513003）