摘要
本研究探讨了土壤微生物群落对自然造林过程的响应——这是一种在土地废弃后，数十年来在各国和欧洲景观中持续进行的自然再野化过程。研究在意大利的两个地点进行：卡森蒂内西国家公园（Foreste Casentinesi National Park, CF）和朱利安前阿尔卑斯地区（Julian Prealps, JP）。根据历史正射影像（1954–2020年），在这两个区域识别出五个造林演替阶段（I–V），并在四个时间序列中进行了重复实验。分析了表土样本（0–10厘米）的土壤性质，包括pH值、容重、有机碳、总氮和含水量。通过从细土颗粒中提取环境DNA来表征土壤微生物群落，然后使用ITS和16S rRNA基因标记分别对真菌和细菌进行DNA宏条形码分析。我们提出以下假设：(i) 表土性质随着造林进程的变化而变化，从而控制着土壤微生物群落的α多样性；(ii) 由于造林进程与土壤性质之间的相互作用，两个研究区域的微生物β多样性存在差异。结果表明，表土逐渐变得酸性更强且更疏松（即容重降低），同时有机质含量增加。然而，这些趋势受到特定地点变异性的影响。微生物α多样性通常在演替中期达到峰值，在晚期森林中下降。细菌群落主要由Verrucomicrobiota和Pseudomonadota主导，而真菌群落则主要由Ascomycota和Basidiomycota主导，后者随着造林进程的推进而增加。两个区域的β多样性存在显著差异。在CF区域，尤其是真菌，表现出明显的演替轨迹。CF区域的细菌群落组成与土壤pH值密切相关，而真菌组成与土壤含水量相关；而在JP区域，多种土壤性质共同解释了群落的变化。总之，在较为均匀的CF环境中，造林对土壤微生物群落的影响最为明显；而在异质性较高的JP区域，由于土壤性质的高变异性，特定地点的筛选作用更为显著。
亮点
- 自然造林增加了土壤有机碳含量，同时降低了容重和pH值。
- 细菌和真菌的微生物α多样性表现出不同的演替趋势。
- 真菌群落的演替变化比细菌更明显。
- 造林对土壤微生物群落的影响主要在土壤条件较为均匀的情况下显现。
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