在我国南方地区的杉木人工林经营中，近自然改造作为应对单一人工林可能带来的土壤肥力下降和森林生产力瓶颈的策略备受关注。该改造方法主要通过引入针阔混交林来全面提升土壤质量和森林生产力。细菌和真菌在土壤中发挥关键作用，参与调节土壤养分循环。引入针阔混交林不仅能改善土壤肥力，还可能影响土壤微生物群落结构，进而影响养分的循环和利用效率。因此，深入研究土壤养分及微生物群落对近自然改造的响应，以全面了解土壤微生物的作用，对于科学合理地管理杉木人工林具有重要意义。
我所人工林定向培育创新团队依托广西大青山伏波林场杉木近自然试验林，主要关注3种类型杉木人工林，包括杉木纯林( CMP )、杉木-红锥-香籽含笑混交林( CCM )、杉木-黧蒴栲-格木混交林( CCE )，探讨了杉木非根际土壤细菌和真菌群落对阔叶树引种的响应。并进一步分析了土壤深度( 0 ~ 20、20 ~ 40和40 ~ 60 cm)对土壤微生物群落的影响。
本研究表明，树种混交显著影响细菌和真菌群落，但土层深度仅显著影响细菌群落。CCE中担子菌门的相对丰度( 53.91-78.76 % )显著高于纯林( P < 0 . 05)。细菌在混交林中表现出更复杂的多链接网络，尤其是CCE人工林。树种混交显著增强了细菌固氮作用和共生真菌的存在。冗余分析( RDA )和相关性分析表明，微生物群落结构受土壤环境因子的影响较大，细菌主要受速效磷( AP )的影响，真菌主要受土壤酶活性和全钾( TK )的影响。
因此，我们建议在进行南亚热带杉木人工林近自然改造、土壤肥力保持和可持续管理时，可重点关注速效磷、全钾和真菌群落的变化，选择适宜的混交树种。这一研究深化了对杉木人工林通过近自然改造形成复层混交林以维持土壤肥力和长期生产力机制的认识，同时为混交树种选择提供了理论依据，有助于提升杉木经营系统的可持续性和效益。
相关研究论文“Effects of Tree Species Mixing and Soil Depth on the Soil Bacterial and Fungal Communities in Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) Plantations ”发表在Applied soil ecology（中科院TOP期刊）。论文第一作者为林业所博士研究生雷婕，段爱国研究员和张建国研究员指导研究工作，该研究得到了林业所科技创新领军人才专项基金(2021Q00351)和国家“十四五”重点研发计划项目（2021YFD2201301）资助。（段爱国/林业所）
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2024.105270
图1 细菌(a和b)和真菌(c和d)在门和属水平上的相对丰度
图2 细菌(a)及真菌(b)共现网络
图3 细菌FAPROTAX和真菌FunGuild功能预测
图4 微生物、土壤养分和酶活性之间的相关性