轮作对土壤细菌多样性、有机碳和pH调控效应的Meta分析OA

【目的】研究轮作对土壤细菌多样性、有机碳(soil organic carbon,SOC)和pH的影响,为不同生态条件下轮作制度的优化与推广提供科学依据。【方法】筛选已公开发表的文献106篇,提取有效田间数据325组纳入Meta分析,用于评估不同气候条件、轮作模式、轮作年限、土壤类型和土壤性质对土壤细菌多样性、SOC和pH的影响。【结果】轮作整体显著提高了土壤细菌多样性指数(Shannon指数、Simpson指数、Chao1指数、ACE指数)和SOC含量。在温度适宜(10~20℃)及适度降水(500~1000 mm)条件下,细菌多样性提升最为显著;在高温(≥20℃)高湿(降水量≥1500 mm)条件下,SOC积累效应更强。在不同轮作模式中,禾本科—豆科组合的土壤细菌Chaol指数和SOC增幅最大,分别为13.42%和37.55%;当轮作年限≥6年时,SOC和土壤细菌多样性指数的增幅也达到最大。土壤初始pH与土壤细菌Shannon指数、Chaol指数、SOC效应值呈显著正相关,与土壤pH效应值呈显著负相关;土壤初始有机质含量与SOC含量效应值呈显著正相关,与Chaol指数效应值呈显著负相关;土壤初始全氮含量与土壤细菌Shannon指数、SOC含量效应值呈显著负相关。【结论】轮作在改善微生物结构和促进有机碳积累方面具有明显优势,对土壤的改良效果良好、区域推广价值较高。