《表3 土壤微生物量、多样性指数及各种群相对丰度与土壤理化性质的相关性分析》

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《藏东南林芝地区典型农业土地利用方式对土壤微生物群落特征的影响》

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注：*P<0.05；**P<0.01；***P<0.001。

自然植被转变为农业土地利用方式（农作物种植、放牧等），通常会导致一系列土壤环境因子，包括碳输入的数量和质量、土壤物理及化学性质等的剧烈变化[14-16]，从而显著影响土壤微生物群落的数量、组成和活性[8-10]。本研究结果表明，在藏东南林芝地区，农业土地利用方式导致土壤微生物群落的总生物量较自然植被显著降低了38.7%～51.8%（表2）。在其他区域或不同气候环境下，例如中国红壤地区[5]、加利福尼亚中部沿海地区[8]、肯尼亚西部[9]及热带雨林地区[11]等，也有研究报道了森林转变为农业利用后导致土壤微生物量下降的现象。本研究中，自然森林到农业土地利用方式的转变导致土壤pH增加了0.54～2.48个单位（表1），而土壤pH的变化对土壤微生物量有关键的影响（表3），尤其是对革兰氏阴性细菌（r=-0.842，P<0.01）和真菌（r=-0.795，P<0.05）。除了土壤pH，SOC和TN含量的增加显著提高革兰氏阴性细菌的生物量，这反映了革兰氏阴性细菌群落生存的“r-策略”：生长迅速，但碳源底物利用效率低（生长效率低），因而偏好碳源底物有效性高的环境[23]。与“r-策略”相反，“K-策略”的微生物，例如革兰氏阳性细菌，则能够将碳源储存在细胞内，消耗速率缓慢（碳源利用效率高），并且细胞壁富含肽聚糖且较厚，因此本研究结果发现革兰氏阳性细菌对土地利用方式转变导致的土壤pH及碳源有效性的响应并不显著，而只与土壤C/N显著正相关（r=0.844，P<0.01）。真菌生物量和土壤AN含量有显著正相关关系（r=0.742，P<0.05），可能是由于氮有效性的提高降低了其对真菌代谢的限制，真菌不需要分泌更多的胞外酶来分解有机质以获得氮源底物，因此更多的碳被分配到生物量构建而非胞外酶合成，从而导致真菌生物量增加。土壤微生物量是评价土壤肥力和质量的重要参数，因此农业土地利用情况下（农田和放牧草地）土壤微生物数量的剧烈下降说明在藏东南区域农业活动对土壤质量有负面影响。此外，土壤微生物量碳以及死亡后的残留成分（例如氨基糖）也是构成和维持土壤有机碳贮存的重要组分，农业土地利用方式下土壤微生物数量的下降从长期来看也不利于该区域土壤有机碳库的贮存和稳定。因此，如何在保障产量的前提下维持土壤微生物数量或者尽量减缓其降低，是该区域农业生产及土地利用需要进行探索的方向。