梭梭(Haloxylon ammodendron)是荒漠區生長的高大喬木,耐旱、耐風沙、耐貧瘠、耐鹽鹼,而且生長迅速,是優良的固沙樹種,在乾旱區生態建設和防沙治沙中起著重要作用。梭梭又是很好的飼用植物,是牧區牲畜,尤其是駱駝的重要采食植物;梭梭根部寄生的肉蓯蓉是名貴的中藥材,被稱為“沙漠人參”,具有很高的經濟價值。
中國科學院西北生態環境資源研究院(以下簡稱“西北研究院”)王少昆副研究員團隊以內蒙古烏拉特後旗天然梭梭林為研究對象,對梭梭林下和林外裸露沙地中土壤微生物多樣性和土壤理化性質進行測定,並分析了微生物多樣性與土壤性質的相關關係(圖1)。結果表明:天然梭梭林土壤細菌和真菌的香濃多樣性指數、物種豐富度指數和系統發育多樣性指數均顯著高於裸露土壤;梭梭林下土壤全碳和全氮比裸沙對照分別高1.73倍和2.12倍,土壤黏粉粒含量比裸沙土壤高2.6倍,林下土壤含水量顯著低於裸沙對照。梭梭林改善了土壤養分和土壤質地,從而對土壤微生物多樣性產生影響。土壤細菌和真菌多樣性指數均與土壤全碳、全氮、pH值、電導率呈顯著正相關,與碳氮比、含水量和細砂含量呈顯著負相關。結構方程模型分析結果表明,地表植物和土壤pH值直接影響了土壤細菌多樣性,土壤全碳和含水量直接影響了土壤真菌多樣性,梭梭林的生長通過改變土壤全碳和含水量對土壤真菌多樣性產生間接影響(圖2)。
該成果以“烏拉特天然梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤微生物多樣性及其與土壤性質的關係”為題發表於《中國沙漠》2022年第2期。王少昆為論文通訊作者。
該研究獲國家自然科學基金專案(41771117)、國家科技基礎資源調查專項(2017FY100200)、內蒙古烏拉特梭梭林-蒙古野驢國家級自然保護區生態監測項目(E1900504)共同資助。
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圖1研究區地理位置

黑色箭頭代表正相關,紅色箭頭代表負相關,線條的粗細代表相關性强弱,*、**和***分別表示在P<0.05、P<0.01和P<0.001水准上顯著相關;通過對所有土壤因數自相關檢驗後,最終選擇地表植物、土壤含水量、pH值、全碳含量(C)、全氮含量(N)和黏粉粒含量(SC)最為影響土壤微生物多樣性的關鍵土壤因數;SEM模型中用Shannon指數分別代表(A)和(B)中的細菌多樣性和真菌多樣性
圖2結構方程模型(SEM)分析環境因數對土壤細菌多樣性(A)和真菌多樣性(B)的直接和間接影響