三種外來菊科植物入侵對土壤微生物群落結構和功能的影響.pdf

1、外來入侵植物常通過影響入侵域土壤微生物群落結構而影響入侵域植物群落多樣性，因而土壤微生物在入侵植物入侵進程中起著重要的作用。為了研究外來菊科植物入侵對土壤微生物影響，探究外來菊科植物入侵對土壤微生物影響的普遍規(guī)律，本研究通過同質(zhì)園實驗，利用磷脂脂肪酸(PLFA)和Biolog法，以華北地區(qū)危害較大的三種入侵菊科植物黃頂菊[Flaveria bidentis(L.) Kuntze.]、三葉鬼針草（Bidens pilisaL.）和豚草(A

2、mbrosia artemisiifoliaL.)為研究對象，比較研究了三種菊科植物入侵域土壤微生物的群落結構和功能，分析入侵植物入侵過程中土壤微生物群落結構變化和功能變化間的關系。結果如下:
　　(1)三種外來植物入侵后改變了入侵域土壤微生物的量和群落結構，且不同生長時期、不同入侵階段、不同植被類型對土壤微生物群落產(chǎn)生一定的影響:8月份的所有微生物PLFAs量均顯著高于10月份;入侵5年土壤中所有微生物PLFAs顯著高于入侵4年

3、土壤處理。季節(jié)變化對黃頂菊各個處理PLFAs分布影響不大，而入侵程度對PLFA種類和含量影響較大。3種外來菊科植物入侵過程中聚集的微生物種類不同:12∶0、16∶1ω5c、i15∶0、a15∶0和i16∶0和18∶1ω9c是黃頂菊入侵過程中主要聚集的PLFAs，a15∶0、i16∶0、10Me18∶0是三葉鬼針草入侵域土壤聚集的優(yōu)勢PFLAs，14∶0、i15∶0、i16∶0等PFLAs是豚草入侵域聚集的優(yōu)勢菌;三葉鬼針草對不同類群微生

4、物的聚集能力強于黃頂菊和豚草。
　　(2)外來植物入侵增加了土壤微生物的代謝活性，入侵5年較入侵4年的入侵域土壤微生物的多樣性指數(shù)高，入侵5年入侵域土壤微生物對不同類碳源的利用高于入侵4年的土壤微生物。Shannon-Wiener豐富度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢度指數(shù)的大小依次為豚草入侵域＞三葉鬼針草入侵域＞黃頂菊入侵域，而McIntosh均勻度指數(shù)的大小則正好相反。3種入侵植物對四種碳源的利用能力也有差異:黃頂菊入侵域土壤微生物對

5、氨基酸類和脂類的利用顯著增加，三葉鬼針草入侵域土壤微生物對脂類的利用能力較強，而豚草入侵域土壤微生物主要對氨基酸類的利用能力最強。
　　(3) CCA分析結果表明黃頂菊入侵域內(nèi)主要聚集對氨基酸類、脂類和糖類利用作用較強的PLFAs，如12∶0、i14∶0、13∶02OH和16∶0與糖類利用關系密切，i18∶0和a19∶0對脂類利用關系密切，16∶1ω5c主要與氨基酸類碳源的相互作用較大;三葉鬼針草入侵域內(nèi)主要聚集對脂類影響較大的P