杉木叶片、细根功能性状对毛竹扩张及伐除的响应

功能性状能够反映植物对不同环境的适应策略。毛竹扩张与外来植物入侵相似,常引起原有植物生存环境的改变,而原有植物功能性状对毛竹扩张及伐除的响应机制尚不清楚。选取毛竹-杉木混交林和去竹杉木林为研究对象,以杉木纯林为对照,比较分析杉木比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度等叶功能性状以及比根长、细根生物量、细根根长密度等细根功能性状的变化以及其间的相关关系。结果表明:(1)与杉木纯林相比,混交林中杉木的叶相对含水量以及叶干物质含量分别减少了5.07%、0.032 g/g,叶组织密度以及比叶面积分别增加了0.005 g/cm3、10.33 cm2/g;而去竹杉木林中,杉木比叶面积、叶相对含水量减少,叶干物质含量和叶组织密度则呈上升趋势。(2)与杉木纯林相比,混交林中杉木细根生物量、细根体积密度以及细根根长密度都不断下降,而杉木细根比根长在0—20 cm土深处显著增加(P<0.05);而去竹杉木林中杉木细根比根长、细根根长密度和细根生物量则显著降低(P<0.05),细根体积密度在20—30 cm土深处有所增加。(3)杉木纯林中杉木细根功能性状间相关性较为紧密,混交林及去竹杉木林中杉木叶片功能性状间相关性较高。研究表明,杉木可通过比叶面积、叶组织密度以及细根比根长等功能性状的调整及性状关联,以适应毛竹扩张或去除毛竹后引起的空间、资源竞争的变化。研究结果有利于更好地理解杉木叶片、细根对不同生境的响应特征及生态适应策略,可为毛竹林合理经营与扩张调控提供科学依据。

毛竹扩张对杉木林土壤细菌群落的影响

土壤微生物是森林生态系统的重要组成部分,毛竹(Phyllostachysedulis)扩张使植被类型发生改变,进而对土壤微生物群落产生影响。为揭示毛竹向杉木(Cunninghamialanceolata)林扩张过程中对土壤细菌群落的影响。本文在浙江省杭州市临安区於潜镇南山村,以杉木纯林(s)为对照,选取毛竹杉木混交林(h)、毛竹纯林(m)两种林型,通过高通量测序技术探究毛竹扩张对杉木林土壤细菌群落的影响。结果表明:毛竹扩张导致杉木林土壤细菌群落α多样性降低,与杉木林相比,混交林地细菌多样性及丰富度分别降低了2.4%、8.6%,但无显著差异;毛竹林分别降低了5.9%、16%,且差异显著(P <0.05)。毛竹扩张杉木林后,改变了土壤细菌菌群的相对多度;杉木林中变形菌门、Unassigned和疣微菌门的相对多度最高,分别占32.39%、3.7%、3.2%;毛竹林中酸杆菌门和拟杆菌门的相对多度最高,分别占45.05%、5.19%;混交林中浮霉状菌门、放线菌门和绿弯菌门的相对多度最高,分别占7.51%、6.79%、5.12%。毛竹扩张形成混交林后,浮霉状菌门、放线菌门的相对多度显著上升(P <0.05),分别增加了3.12%、2.71%,而迷踪菌门和芽单胞菌门的相对多度显著下降(P <0.05),分别减少了0.43%、0.36%;奇古菌门相对多度显著下降(P <0.05)。β多样性分析结果显示,毛竹扩张对杉木林土壤细菌群落结构产生显著影响(P <0.05),毛竹林与竹杉混交林的土壤细菌结构较为接近,两者与杉木林细菌群落集聚距离较远。LEfSe分析显示硝化螺菌属(Nitrospira)、芽单胞菌科和分枝杆菌属(Mycobacterium)的相对多度变化显著,可作为毛竹扩张杉木林土壤细菌群落结构变化的指示种。土壤NH4+可能是引起细菌群落变化的主要土壤环境因子。这些结果说明毛竹向杉木林扩张可引起林地土壤细菌群落发生改变,这为了解毛竹扩张对土壤碳氮等元素循环、扩张机制及扩张调控提供了基础数据。