罗雪萍, 阿的鲁骥, 字洪标, 杨有芳, 陈焱, 代迪, 王长庭
积雪是高寒地区不可忽视的生态因子,不仅直接影响土壤温度、水分,而且间接影响土壤微生物群落组成和多样性。为研究高寒草甸生态系统中土壤微生物对积雪变化的响应,于2013年11月至2014年7月在青藏高原东缘红原县高寒草甸,通过人工堆积的方法建立4个不同积雪梯度,以自然积雪量为对照(CK),2倍于自然积雪量(S1)、3倍于自然积雪量(S2)、4倍于自然积雪量(S3)。运用Biolog-Eco板法研究不同积雪梯度下土壤微生物功能多样性,并测定积雪变化对土壤温度和土壤养分的影响。结果表明:积雪期内,0~10 cm土层土壤温度随着积雪量的增加而降低,而10~20 cm土层随积雪量增加先降低后升高。增加积雪量处理后0~10 cm土层全磷(TP)、有机碳(SOC)显著增加(P<0.05);而10~20 cm土层仅S3下全氮(TN)、TP、SOC增加。每孔平均变化率值(Average well color development,AWCD)在0~10 cm土层表现为CK > S2 > S1 > S3,而10~20 cm表现为S2 > S1 > CK > S3。在0~10 cm土层,S3处理显著降低了土壤微生物多样性McIntosh指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数(P<0.05); 10~20 cm土层,S1和S2处理下多样性指数显著增加(P<0.05)。主成分分析显示:氨基酸类和酚酸类是微生物利用的主要碳源类型。相关性分析表明:多样性指数与TP、SOC、碳氮比(C/N)显著负相关(P<0.05),氨基酸类碳源与TP、C/N显著负相关(P<0.05)。因此,冬季积雪一定程度上影响着土壤温度和土壤养分,进而影响高寒草甸土壤微生物群落功能多样性。