任豆凋落物理化特性对土壤微生物多样性的影响研究综述
Review of the Impact of Physicochemical Properties of Zenia insignis Litter on Soil Microbial Diversity
摘要: 喀斯特地貌是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌，为中国五大造型地貌之一。土壤微生物是土壤生态系统中重要的组成部分，对于土壤生物学功能和生态系统稳定具有重要作用。植物凋落物是生态系统中重要的碳源，对土壤微生物多样性具有潜在的影响。植物凋落物的种类、数量和分解状态与土壤微生物的群落结构和多样性密切相关。此外，土壤环境因素如土壤pH、含水量等也对植物凋落物分解及土壤微生物多样性具有重要的影响。任豆是中国特有的单种属植物，也是南方地区石山造林的优良先锋树种。目前，关于任豆凋落物对土壤微生物多样性的影响鲜有文献报道。本研究通过查阅相关文献资料及实地调查，拟在参考前人研究方法的基础上，采集不同调查样地任豆和对照植物的凋落物及相应的土壤样品，利用高通量测序技术和同质园试验，分析土壤微生物群落结构及多样性的变化，通过相关性分析，说明其与任豆凋落物理化特性的关系。同时，通过对不同植物凋落物及土壤理化性质分析，说明任豆凋落物对土壤微生物多样性的影响及其作用机制，以便为喀斯特地区石漠化治理和植被恢复重建，促进土壤生态系统的健康发展提供理论支持。
Abstract: Karst topography is a type of landscape formed by the dissolution and precipitation of soluble rocks through the action of groundwater and surface water, as well as by erosion and deposition, and the effects of gravity including collapse, subsidence, and accumulation. It is one of the five major types of geomorphic landscapes in China. Soil microorganisms are an important component of soil ecosystems and play a significant role in soil biological functions and ecosystem stability. Plant litter is an important carbon source in ecosystems and has potential impacts on soil microbial diversity. The types, quantities, and decomposition status of plant litter are closely related to the community structure and diversity of soil microorganisms. In addition, soil environmental factors such as soil pH and moisture content also have important impacts on plant litter decomposition and soil microbial diversity. Zenia insignis is a unique single species plant species in China, and also an excellent pioneer tree species for afforestation on stone mountains in the southern region. At present, there are few literature reports on the impact of Zenia insignis litter on soil microbial diversity. In this study, the litter fall and soil samples of Zenia insignis and control plants in different plots were collected on the basis of previous research methods, the structure and diversity of soil microbial community were analyzed by using high-throughput sequencing technology and homogenous garden experiment, and the relationship between soil microbial community structure and physical and chemical characteristics of Zenia insignis litters was explained by correlation analysis. At the same time, through the analysis of different plant litter and soil physicochemical properties, the impact and mechanism of Zenia insignis litter on soil microbial diversity are explained, in order to provide theoretical support for rocky desertification control and vegetation restoration and reconstruction in Karst areas, and to promote the healthy development of soil ecosystems.
文章引用：苏黎颖, 高秀丽, 马秋妮, 陈业佳, 覃勇荣. 任豆凋落物理化特性对土壤微生物多样性的影响研究综述[J]. 农业科学, 2024, 14(4): 481-488. https://doi.org/10.12677/hjas.2024.144061

参考文献

[1] 林玮, 周鹏, 周祥斌, 等. 任豆种源种子性状地理变异研究[J]. 华南农业大学学报, 2016, 37(4): 69-74.
[2] 李建明, 王志刚, 王爱娟, 等. 退耕还林恢复年限对岩溶槽谷区石漠化土壤物理性质的影响[J]. 农业工程学报, 2020, 36(1): 99-108.
[3] Zhao, X.L., Liu, J.F., Xia, X.L., Chu, J.M., Wei, Y., Shi, S.Q., Chang, E.M., Yin, W.L. and Jiang, Z.P. (2014) The Evaluation of Heavy Metal Accumulation and Application of a Comprehensive Bio-Concentration Index for Woody Species on Contaminated Sites in Hunan, China. Environmental Science and Pollution Research International, 21, 5076-5085. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[4] 韩佳欣, 王汝振, 张玉革, 等. 森林-草原生态系统交错带植物与微生物多样性研究进展[J/OL]. 生态学杂, 2023: 1-15.
http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1148.Q.20230712.1520.014.html
[5] 刘丽, 徐明恺, 汪思龙, 等. 杉木人工林土壤质量演变过程中土壤微生物群落结构变化[J]. 生态学报, 2013, 33(15): 4692-4706.
[6] 刘平, 杨章旗, 颜培栋, 等. 马尾松林下植被和凋落物的碳氮磷化学计量特征[J]. 森林与环境学报, 2023, 43(5): 473-480.
[7] 张悦, 张艺凡, 马怡波, 等. 森林生态系统凋落物分解影响因素研究进展[J]. 环境生态学, 2023, 5(4): 45-56.
[8] 朱玲, 魏文涛, 吴若冰, 等. 马尾松和杉木人工林凋落叶水溶性碳氮磷的季节动态[J]. 亚热带资源与环境学报, 2021, 16(4): 7-14.
[9] 杨关吕. 森林枯落物分解研究进展[J]. 亚热带水土保持, 2021, 33(3): 30-35.
[10] 王玉鑫, 付晓莉, 王辉民, 等. 氮磷添加对杉木根叶分解残余物微生物群落结构及酶活性的影响[J]. 生态学报, 2021, 41(13): 5408-5416.
[11] 蔡肖凌, 杨光蓉冯, 莹沈, 等. 食碎屑动物通过摄食更多高质量的凋落物促进混合分解效应[J]. 应用生态学报, 2024, 35(2): 501-506.
[12] 淦江. 喀斯特森林凋落物时空分布及分解动态[D]: [硕士学位论文]. 南昌: 江西农业大学, 2024.
[13] 张燕, 强薇, 罗如熠, 等. 氮磷添加对土壤微生物生长、周转及碳利用效率的影响研究进展[J]. 应用与环境生物学报, 2022, 28(2): 526-534.
[14] 程基恒. 四种林木凋落物在三种林分内的分解特征及其对土壤性质的影响[D]: [硕士学位论文]. 昆明: 云南农业大学, 2023.
[15] 骆娟. 森林凋落物分解过程对土壤微生物影响研究综述[J]. 安徽农业科学, 2020, 48(5): 25-27 31.
[16] 蒋银妹, 张燕桢, 覃勇荣, 等. 中国特有植物青檀和任豆根际土壤微生物多样性的比较[J]. 环境保护前沿, 2023, 13(3): 693-710.
[17] 邓慧莲, 陈乐, 黄必乐, 等. 任豆根际土壤微生物群落结构及多样性的季节变化. 农业科学, 2022, 12(3): 196-213.
[18] 黄必乐, 邓慧莲, 解文惠, 等. 不同植被对桂西北岩溶地区土壤微生物多样性的影响[J]. 农业科学, 2021, 11(7): 658-677.
[19] 李霞, 彭霞薇, 伍松林, 等. 丛枝菌根对翅荚木生长及吸收累积重金属的影响[J]. 环境科学, 2014, 35(8): 3142-3148.
[20] Zhang, Z.F., Zhang, J.C., Xu, G.P., Zhou, L.W. and Li, Y.Q. (2019) Arbuscular Mycorrhizal Fungi Improve the Growth and Drought Tolerance of Zenia insignis Seedlings under Drought Stress. New Forests, 50, 593-604. [Google Scholar] [CrossRef] 
[21] 宋凤鸣, 刘建华, 刘登彪, 等. 3种丛枝菌根真菌对任豆生长和抗旱性的影响研究[J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2018, 38(6): 97-105.
[22] 王小平, 杨雪, 杨楠, 等. 凋落物多样性及组成对凋落物分解及土壤微生物群落的影响——二氧化碳倍增条件下[J]. 生态学报, 2020, 40(17): 6171-6178.
[23] 张磊, 贾淑娴, 李啸灵, 等. 改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响[J]. 水土保持学报, 2021, 35(6): 270-277.
[24] 王利彦, 周国娜, 朱新玉, 等. 凋落物对土壤有机碳与微生物功能多样性的影响[J]. 生态学报, 2021, 41(7): 2709-2718.
[25] 卢凤来. 巨尾桉叶化感作用及其与土壤微生物的关系[D]: [博士学位论文]. 广州: 华南农业大学, 2020.
[26] 潘月芳, 曹艳云, 郝海坤. 任豆容器苗培育技术[J]. 林业科技开发, 2001(2): 32-33.
[27] 韦娇媚, 唐玉贵, 黄志娟. 任豆种子发芽对干旱胁迫的响应[J]. 广西林业科学, 2010, 39(2): 73-77.
[28] 覃勇荣, 蒋光敏, 岑忠用, 等. 喀斯特地区造林先锋树种任豆种子萌发特性研究[J]. 种子, 2008, 27(12): 15-21.
[29] 何小勇, 赵思东, 柳新红, 等. 翅荚木的天然分布与引种栽培[J]. 浙江林业科技, 2006(5): 61-65.
[30] 唐文秀, 盘波, 隗红燕, 等. 广西不同种源任豆种子萌发和幼苗生长特性的对比研究[J]. 种子, 2019, 38(12): 93-98.
[31] 柳新红, 何小勇, 袁德义, 等. 翅荚木地理种源苗期遗传性状变异[J]. 林业科学研究, 2007(6): 814-819.
[32] 覃勇荣, 汤丰瑜, 严海杰, 等. 重金属胁迫对任豆种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响[J]. 种子, 2017, 36(10): 31-36. .
[33] 陈红莲, 李瑞, 张玉珊, 等. 赤水河流域不同地貌区生态系统健康对比[J]. 应用生态学报, 2023, 34(7): 1912-1922.
[34] 赵文君, 李倩, 崔迎春, 等. 喀斯特区石漠化治理对土壤养分含量及化学计量特征的影响——以黔中杠寨小流域为例[J]. 中南林业科技大学学报, 2019, 39(8): 76-86.
[35] 温远光, 周晓果, 王磊, 等. 中国岩溶森林生态保护修复的理论与技术[J]. 广西科学, 2022, 29(1): 61-70.
[36] 陈双双, 朱宁华, 周光益, 等. 不同等级石漠化环境下人工乔木林的植被与土壤物理特征[J]. 生态环境学报, 2022, 31(1): 52-61.
[37] 崔高仰, 容丽, 李晓东, 等. 喀斯特高原峡谷石漠化治理过程中土壤理化性质的变化[J]. 生态学杂志, 2017, 36(5): 1188-1197.
[38] 孙建, 刘子琦, 朱大运, 等. 石漠化治理区不同生态恢复模式土壤质量评价[J]. 水土保持研究, 2019, 26(5): 222-228.
[39] Lai, Q., Tu, T. and Zhang, D.X. (2019) The Complete Plastid Genome of Zenia insignis Chun (Leguminosae). Mitochondrial DNA Part B, 4, 2926-2927. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[40] Li, H.X., Zhou, H.Y., Wei, X.H., et al. (2019) Variations in Sap Flow of Zenia insignis under Different Rock Bareness Rate in North Guangdong, China. Journal of Mountain Science, 16, 2320-2334. [Google Scholar] [CrossRef] 
[41] Zhou, Y.Q., Zhang, M.J., Zhang, D., et al. (2018) In Vitro Plant Regeneration of Zenia insignis Chun. Open Life Sciences, 13, 34-41. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[42] 王楚楚, 钟全林, 程栋梁, 等. 引种期同质园翅荚木主要叶功能性状与种源地环境关系[J]. 生态学报, 2019, 39(13): 4892-4899.

为你推荐