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大兴安岭林区是我国最大的林区和重要的木材供应基地,对于区域气候、水文条件有重要影响。然而,近些年来,该地区的火灾次数和面积不断上升,并时有大火和特大火出现。森林火灾之后土壤的恢复状况直接影响着植被的更新过程,因此对于火烧迹地土壤质量的监测十分重要。土壤微生物作为指示土壤质量的一个重要指标,是近年来国内外研究的热点。本文以大兴安岭兴安落叶林火灾后恢复初期的不同火烧程度、不同地形、不同恢复时间的火烧迹地及其对照样地的土壤微生物为研究对象,结合季节变化,对土壤微生物生物量分布、群落结构和功能进行了考察,以揭示不同火烧迹地植被恢复过程中土壤微生物群落变化规律及影响因素,为火烧后森林生态系统的管理提供直接依据。
本研究主要结论如下:⑴火后6年的重度火烧迹地土壤微生物生物量、代谢活性和对四类碳源利用能力显著高于对照样地,这与森林火烧后土壤养分和水分条件的改变密切相关,火烧显著促进了土壤微生物的生长,提高了其活性,是影响火烧迹地土壤微生物群落特征的重要因素,但对土壤微生物群落多样性没有显著的影响。⑵火后6年的重度和中度火烧迹地的土壤微生物生物量、代谢活性没有显著差异,在对不同碳源的利用能力存在一定的差异,但是未达到显著性水平,这可能与火烧迹地地上草本植物在这段时间迅速的更新有关。⑶土壤微生物的群落结构、代谢活性和多样性受平地和坡地的地形差异的显著影响。平地的土壤养分、水分、微生物生物量都要高于坡地。但坡地土壤微生物的多样性指数和代谢能力高于平地。在植被恢复的过程中坡地的土壤养分和水分条件可能是限制植被恢复速度的关键因素。⑷坡向明显影响土壤微生物生物量,不同坡向的土壤水分含量是导致土壤微生物碳库差异的主要原因。土壤微生物群落结构和多样性与坡向的关系不密切。⑸在植被恢复5年、6年和8年的过程中,六月份,土壤物理化学指标均与其对照样地逐年接近,土壤养分指标TN、TC、SOC、AN、SM比对照样地要高,呈现逐年下降的趋势。⑹MBC/MBN季节变化明显,在六月份和九月份的变化明显不同,这可能与不同季节土壤碳源的输入差异有关。⑺建议恢复时间影响土壤微生物的研究采取对相同样地每年跟踪调查取样的方式,空间代替时间的方法在土壤微生物的群落特征的研究,至少在恢复初期的研究中不建议使用。