【摘要】：植被退化是我國北方森林生態(tài)系統(tǒng)面臨的一個(gè)廣泛地問題,它嚴(yán)重制約了生態(tài)系統(tǒng)保持水源、涵養(yǎng)土地等生態(tài)功能的實(shí)現(xiàn),生物多樣性也因此而受到嚴(yán)重的威脅。大興安嶺林區(qū)的山地草原化是森林退化的主要標(biāo)志,研究山地草原化土壤微生物功能和群落結(jié)構(gòu)變化對于探索植被退化驅(qū)動(dòng)機(jī)制,進(jìn)而提出山地草原化脆弱生態(tài)系統(tǒng)人工恢復(fù)與重建的優(yōu)化模式,并進(jìn)行試驗(yàn)示范具有重要意義。為此,本試驗(yàn)以大興安嶺加格達(dá)奇林區(qū)三種山地植被退化類型(蒙古櫟林、灌木叢和草叢植被群落)為研究對象,探討了山地草原化過程土壤養(yǎng)分、酶活、土壤微生物群落功能多樣性和結(jié)構(gòu)分布等方面的變化。主要結(jié)論如下：土壤養(yǎng)分含量變化表明,灌木叢土壤和草叢土壤在含水率、pH、有機(jī)碳、堿解氮、有效磷、速效鉀等方面表現(xiàn)出高度相似性。隨著退化的加劇,土壤有機(jī)碳、堿解氮、有效磷、速效鉀含量遞減,植被退化引起土壤肥力降低。植被退化程度對土壤酶活性影響明顯不同,脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均表現(xiàn)為蒙古櫟林灌木叢草叢,即隨著植被退化程度加劇,脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性遞減；過氧化氫酶活性不隨土壤深度和退化程度發(fā)生變化。利用BiologTM技術(shù)對不同退化階段土壤微生物功能多樣性的研究發(fā)現(xiàn),三種植被退化類型的土壤微生物利用多種碳源的能力存在顯著差異,其中,代表微生物活性的平均顏色變化率(AWCD)在0.25-0.39之間,其大小順序?yàn)楣嗄緟裁晒艡盗植輩?灌木叢和草叢的AWCD差異達(dá)到顯著水平(P0.05)。物種多樣性指數(shù)和碳源豐富度指數(shù)的變化規(guī)律與AWCD相似。三種植被退化類型的土壤微生物利用碳源存在較大差異,對氨基酸類碳源的利用表現(xiàn)為蒙古櫟林灌木叢草叢,而對氨/胺類碳源的利用呈現(xiàn)相反趨勢。說明大興安嶺林區(qū)的植被退化引起了土壤微生物群落功能多樣性的下降,減少了有關(guān)碳源底物利用的微生物數(shù)量及活性、降低了微生物對單一碳源底物的利用能力。為了了解不同植被退化階段根際土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),明確森林植被退化對土壤細(xì)菌多樣性的影響,采用454焦磷酸測序技術(shù)對三種植被退化水平下的根際土壤細(xì)菌群落多樣性進(jìn)行分析。結(jié)果表明,三組根際土壤共得到948個(gè)OTUs,其中共享的OTUs達(dá)到455個(gè)。12個(gè)細(xì)菌類群在三組土壤樣品中均有分布,所占百分比大小順序?yàn)椋篜roteobacteria變形菌門) Acidobacteria(酸桿菌門) Plantomycetes(浮霉菌門)Firmicutes(厚壁菌門) Bacteroidetes(擬桿菌門) Nitrospirae(硝化螺菌門)Chloroflexi(綠彎菌門) Gemmatimonadetes(芽單胞菌門) Verrucomicrobia(疣微菌門) Elusimicrobia(迷蹤菌門) Chlorobi(綠菌門) Armatimonadetes(裝甲菌門)。其中Proteobacteria和Acidobacteria為優(yōu)勢菌群。森林植被退化改變了根際土壤微生物主要類群的分布狀況,三個(gè)退化水平下分布差異較大的屬包括Bacillus(芽孢桿菌)、Microvirga(地下微小桿菌)、Gaiella(放線菌)、Acinetobacter(不動(dòng)桿菌)、Granulicella、Rhizomicrobium(副球菌)、Bryobacter和Burkholderia。從豐富度指數(shù)(Chao1和Ace)和多樣性指數(shù)(Shannon和Simpsion)角度分析,蒙古櫟林土壤細(xì)菌群落的豐富度和多樣性均表現(xiàn)為最高,灌木叢次之,草叢最低,說明森林植被退化改變了細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),降低了碳代謝功能多樣性,降低了土壤微生物群落多樣性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S154.3;S714.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 逄好勝;張會慧;李鑫;丁偉鵬;胡舉偉;林晗婧;敖紅;孫廣玉;;大興安嶺林區(qū)森林退化對土壤微生物群落功能的影響[J];森林工程;2015年03期

2 劉麗;徐明愷;汪思龍;張倩茹;王楠;潘華奇;胡江春;;杉木人工林土壤質(zhì)量演變過程中土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2013年15期

3 袁超磊;賀紀(jì)正;沈菊培;戴宇;張麗梅;;一個(gè)紅壤剖面微生物群落的焦磷酸測序法研究[J];土壤學(xué)報(bào);2013年01期

4 胡嬋娟;郭雷;;植被恢復(fù)的生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2012年09期

5 李慶崗;陶立;;高通量測序技術(shù)及其在生命科學(xué)中的應(yīng)用[J];畜牧與飼料科學(xué);2012年02期

6 安韶山;李國輝;陳利頂;;寧南山區(qū)典型植物根際與非根際土壤微生物功能多樣性[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2011年18期

7 秦楠;栗東芳;楊瑞馥;;高通量測序技術(shù)及其在微生物學(xué)研究中的應(yīng)用[J];微生物學(xué)報(bào);2011年04期

8 田雅楠;王紅旗;;Biolog法在環(huán)境微生物功能多樣性研究中的應(yīng)用[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2011年03期

9 邵元元;王志英;鄒莉;吳韶平;;百菌清對落葉松人工防護(hù)林土壤微生物群落的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2011年03期

10 時(shí)鵬;高強(qiáng);王淑平;張妍;;玉米連作及其施肥對土壤微生物群落功能多樣性的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2010年22期

，

本文編號：2272634