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毛竹(Phyllostachys pubescens)是我国分布最广、面积最大的经济竹种,其集约经营引起的多种生态环境问题已引起人们的普遍关注。更重要的是不同学者已研究发现施肥、翻耕等毛竹林集约化经营措施导致了土壤细菌和真菌以及某些功能菌群如氨氧化菌群落结构的变化,但固碳和固氮微生物还鲜有人研究。本研究为揭示毛竹集约经营对土壤固碳和固氮微生物的影响,丽水和长兴两个不同集约经营时间毛竹林(0-20cm和20-40cm)土壤,利用固碳功能基因(cbb L)和固氮功能基因(nif H)引物,应用实时荧光定量PCR、末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)以及cbb L和nif H基因文库方法,分析毛竹林长期集约经营过程中土壤固碳和固氮微生物丰度和群落结构多样性的变化,通过冗余分析(RDA)探讨影响土壤固碳和固氮微生物群落的主要环境因素。主要结果如下:土壤固碳微生物变化情况。结果表明,集约经营毛竹林土壤固碳微生物数量和群落结构变化并未表现出与有机碳(SOC)的相关性,而与N素水平的变化显著相关(P<0.05)。具体表现为:丽水表层cbb L基因丰度随着集约经营的进行呈先上升后下降的规律,与氮素水平呈正相关(P<0.05);亚表层土壤cbb L基因丰度则呈直线下降的趋势,与C:N呈正相关(P<0.05)。长兴表层cbb L基因丰度高于亚表层,相差1个数量级,亚表层cbb L基因丰度与碱解氮(AN)呈正相关(P<0.05)。RDA分析表明,p H、NO3--N和AP是影响丽水表层和亚表层土壤固碳微生物群落结构变化均显著相关(P<0.05)。长兴表层土壤NH4+-N(P=0.024)和AP(P=0.022)与表层土壤固碳微生物群落变异显著相关,9个环境因子在第一和第二排序轴上共解释了样本81.0%的变异;不同地点、土层深度和经营年限作为变量因子进行多因素方差分析表明,地理位置是固碳细菌丰度、群落和多样性变化的重要因素。由系统发育分析发现,两地的相同优势T-RFs代表的菌群为根瘤菌(Bradyrhizobium)和中慢生根瘤菌(Mesorhizobium),以兼性自养为主。土壤固氮微生物变化情况。研究结果表明,长期集约经营后土壤固氮微生物的数量、群落结构以及多样性有显著性变化,但随着经营年限的增加有所恢复。丽水nif H基因丰度与土壤理化性质的相关分析结果表现为,丽水亚表层nif H基因丰度与土壤p H(P=0.040)显著相关,表层土壤固氮细菌nif H基因数量与理化指标之间无显著相关性。长兴表层nif H基因数量与铵态氮(NH4+-N)呈显著正相关(P=0.008),亚表层nif H基因数量与C:N呈显著正相关(P=0.000),与铵态氮(NH4+-N)呈显著负相关(P=0.008)。RDA结果表明,未发现共同影响两样地土壤化学因子,但9土壤化学个土壤化学因子对固氮微生物群落结构变化的解释率均高于40%,说明集约经营措施引起的土壤养分变化与固氮微生群落结构变化显著相关。本研究并未发现与两地nif H基因数量和群落结构变化显著相关的共同环境因子。地点、土层和经营时间对土壤nif H基因丰度和多样性影响的3因子因素方差分析表明,地点、经营时间和二者交互作用显著影响两地nif H基因丰度,且经营时间的影响大于地点;土层深度和经营年限是显著(P<0.01)影响3个多样性指数的重要因素,土层深度大于经营年限的影响。固氮微生物种类少于前人研究,系统发育分析显示,两实验样地的优势菌群均为根瘤菌。