马尾松根际碳氮利用效率对土壤微生物群落结构的影响

微生物元素利用效率在调节土壤碳(C)和氮(N)矿化过程中有重要作用,然而土壤微生物转化的有机碳(SOC)、N比例研究尚不充分。以千岛湖5年生、9年生、19年生、29年生、35年生马尾松林为研究对象,测定根际SOC、土壤总氮(TN)、土壤微生物量碳氮(MBC、MBN)、土壤C、N获得酶活性和土壤微生物群落结构,阐明土壤微生物C、N利用效率(CUE、NUE)和元素阈值比(TER)与微生物群落结构关系。结果表明:5年生马尾松根际SOC、TN均明显高于其它林分(P<0.05),其土壤微生物量C/N比则显著(除9年生)低于其它林分(P<0.05),证实了微生物CUE对底物养分状态敏感性较低。35年生马尾松根际微生物NUE均显著高于其它林龄(除19年生),说明土壤中大部分N转化为MBN,与35年生马尾松土壤微生物生物量显著高于其它林分一致。马尾松根际NUE和TER与土壤微生物总生物量及其组分生物量均呈显著正相关关系(P<0.05),说明土壤微生物生长繁殖受NUE影响。所有林龄马尾松TER均大于土壤C/N比,表示研究区域生态系统处于C或者能源限制,而非N限制;证实了土壤C/N比减少到TER以下时,土壤有机物获得C的成本高于获得N的成本。5年生马尾松微生物CUE和TER均最低,二者没有明显的相关关系,可能低龄马尾松林CUE和NUE有补偿性关系。研究强调了土壤根际微生物元素利用效率和微生物群落对土壤C和N循环过程的重要性,为亚热带森林生态系统土壤经营管理提供了依据。