木质素降解菌群对毛竹林土壤碳氮元素的调控

摘要： 毛竹林经营过程中遗留了大量伐桩和地下鞭,因其木质素含量高而降解缓慢,不利于毛竹林养分的再循环和土壤有机碳的固持。本研究前期从毛竹根际筛选出3个不同属且具有较强木质素降解能力的细菌:粘质沙雷氏菌(a26)、人苍白杆菌(b1)和亚苏假单胞菌(b6),将其按单菌株、双菌株或3个菌株组合分别接种至苯胺蓝培养基中,比较其木质素降解能力;同时,将其接种至含有毛竹叶和根凋落物的土壤中,探究菌群降解叶和根对土壤氮库及有机碳库的影响。结果表明:1)苯胺蓝培养基条件下3菌组合(a26×b1×b6)的木质素降解能力最高,显著高于双菌组合和单菌株。2)在含有叶凋落物的土壤,接种单菌和a26×b1、a26×b6双菌组合通过增加细菌纤维素降解功能基因(GH48)和几丁质降解功能基因丰度促进毛竹叶片的氮素归还,显著增加了土壤中铵态氮和硝态氮含量,增幅分别为10.4%～20.9%和11.4%～17.1%,但对土壤活性有机碳库的影响较小;接种a26×b1×b6 3菌组合对土壤中无机氮和活性有机碳库含量无显著影响。3)在含有根凋落物的土壤,接种单菌对土壤无机氮和活性有机碳库的影响较小;接种b1×b6和a26×b1×b6菌群显著增加了土壤中GH48比例(增幅40.9%和56.9%),维持了土壤无机氮的含量,显著增加了土壤微生物生物量碳(增幅46.5%、81.1%)和溶解性有机碳含量(增幅17.8%、25.2%),有利于土壤碳的固存。本研究结果可为毛竹林凋落物的快速降解提供有效途径,为“凋落物-土壤-微生物”连续体的碳氮循环提供科学参考。