森林抚育间伐对土壤微生物群落结构和胞外酶活性的影响

来源：拇指科研

森林土壤包含陆地生态系统中50%以上的总土壤有机碳，在全球碳循环中发挥重要的角色，土壤微生物通过改变其群落结构和胞外酶活性，以及土壤有机质形成和分解等方式，调控着森林碳循环进程。微生物胞外酶活性（EEA）不仅调节土壤有机质的分解和矿化，还反映了土壤进行生物地球化学循环的能力。间伐是重要的森林经营措施之一，通过改变土壤微气候和凋落物数量和质量来影响微生物。有研究指出间伐减少了活细根的数量最终导致EEA的降低，也有研究认为间伐增加的采伐剩余物，以及间伐后的温暖潮湿土壤环境有利于EEA的升高。综合间伐强度、恢复阶段、森林类型等因素，全球定量评估森林经营对土壤微生物群落结构和功能的影响，对于深刻理解森林土壤碳动态至关重要。

东北林业大学林学院、森林生态系统可持续经营教育部重点实验室周涛#、周正虎教授*和王传宽教授整合了全球49项研究的377个观测值，分析抚育间伐对土壤微生物生物量、群落结构和EEAs的影响。

间伐不会改变微生物的总生物量，但会显著改变土壤微生物群落结构和EEAs。间伐促进C-氧化酶和C-水解酶活性，但是在恢复的早期降低了贫营养微生物与富营养微生物的比值（即真菌与细菌的比例，以及革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比例）。相反，在恢复中期，间伐增强了C-氧化酶，但减少了C-水解酶，并增加了贫营养微生物与富营养微生物的比值。在恢复后期，间伐对土壤微生物群落结构和EEA均无显著影响。这种恢复动态反映了与群落重组相关的微生物资源利用策略的变化。此外，不同的凋落物质量（针叶林vs阔叶林）解释了它们不同的微生物响应。微生物可以通过调节群落结构而非生物量来适应抚育间伐引起的生物的和非生物的变化。土壤微生物群落结构和EEA对间伐的响应的全球规律加深了我们关于间伐对土壤C循环影响机理的理解。

该项研究结果以“Impacts of forest thinning on soilmicrobial community structure and extracellular enzyme activities: a globalmeta-analysis”为题，于2020年10月发表在Soil Biology and Biochemistry上。（IF=5.795）