【摘要】：目前,添加和去除凋落物對(duì)人工林土壤養(yǎng)分和土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與功能的影響研究尚少,尤其缺乏對(duì)人工過(guò)熟純林及其混交林的比較研究,亟待深入探討。本研究以60年生的馬尾松純林和馬尾松×紅錐異齡混交林為對(duì)象,利用野外調(diào)查、生化分析、綜合比較等方法,探討過(guò)熟馬尾松純林及其混交林土壤養(yǎng)分、土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能對(duì)凋落物去除和添加的短期響應(yīng),以揭示過(guò)熟馬尾松純林及其混交林對(duì)凋落物去除和添加的不同的響應(yīng)效應(yīng),其研究結(jié)果對(duì)馬尾松人工純林的近自然化改造及適應(yīng)性管理具有重要意義。得到以下主要結(jié)論:(1)凋落物處理對(duì)土壤養(yǎng)分存在顯著影響,但因處理時(shí)間長(zhǎng)短而異。凋落物處理半年時(shí)(干季),與對(duì)照相比,純林中去除和添加凋落物處理均能顯著提高土壤的有機(jī)碳含量,分別提高34.19%和29.37%(p0.05),而混交林卻表現(xiàn)為土壤有機(jī)碳減少,分別降低14.07%和10.67%，但差異不顯著(p0.05)。凋落物處理一年后(濕季),去除凋落物使純林土壤有機(jī)碳含量下降7.37%，差異不顯著(p0.05),而混交林卻呈極顯著下降(19.40%)(p0.01);添加凋落物均極顯著提高純林和混交林土壤有機(jī)碳含量,分別提高24.8%和17.74%(p0.01)。三因素方差分析表明,不同凋落物處理方式、季節(jié)、林分及其交互作用對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮、全磷、全鉀、有效氮、有效磷和速效鉀都有顯著或極顯著的影響。(2)凋落物處理顯著影響土壤微生物群落組成和結(jié)構(gòu)。在干季,純林中,添加凋落物處理顯著降低土壤細(xì)菌和總PLFAs含量,卻顯著提高真菌的PLFAs含量(p0.05);而去除凋落物處理對(duì)土壤各類群微生物的PLFAs含量影響均不顯著(p0.05)。在混交林中,去除和添加凋落物處理均能顯著提高真菌、放線菌和總PLFAs含量,添加凋落物處理還能顯著提高細(xì)菌的PLFAs含量(p0.05)。在濕季,去除和添加凋落物處理對(duì)兩種林分土壤細(xì)菌、真菌、放線菌、叢枝菌根真菌及總PLFAs含量均無(wú)顯著影響(p0.05)。方差分析表明,兩種林分中,對(duì)照、添加、去除凋落物處理的土壤細(xì)菌、真菌、放線菌、叢枝菌根真菌及總PLFAs含量均表現(xiàn)為干季極顯著高于濕季(p0.01),混交林顯著高于純林(p0.05)。(3)凋落物處理對(duì)土壤微生物Biolog多樣性影響較小,但指數(shù)間有所不同。在干季,純林中添加凋落物處理能顯著提高土壤微生物PLFAs的Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù);在混交林中,凋落物處理對(duì)Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)無(wú)顯著影響。在濕季,無(wú)論是純林還是混交林,去除和添加凋落物處理對(duì)Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均無(wú)顯著影響(p0.05)。在兩種林分中,無(wú)論是干季還是濕季,凋落物處理對(duì)土壤微生物Biolog多樣性指數(shù)均無(wú)顯著影響(p0.05)。三因素方差分析表明,處理×季節(jié)×林分的交互作用對(duì)土壤微生物PLFA多樣性與Biolog多樣性的影響均不顯著。(4)在干季,添加凋落物使兩種林分土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、酚氧化酶活性分別提高5.57%、26.98%和28.18%、72.42%(p0.05)，而N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶活性分別降低了9.23%和17.23%。去除凋落物使純林土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、過(guò)氧化物酶活性顯著提高15.15%、20.96%和10.06%(p0.05),卻使多酚氧化酶活性顯著降低31.97%;同樣,去除凋落物使混交林土壤N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、酚氧化酶、脲酶活性顯著提高50.46%、38.62%、26.28%、111.52%和12.84%,而過(guò)氧化物酶活性顯著降低32.34%。在濕季,添加凋落物使純林土壤N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶活性顯著提高25.28%，，卻使土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活性降低12.78%(p0.05);而去除凋落物使純林土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性顯著降低15.18%和19.40%。在濕季,添加凋落物顯著提高混交林土壤N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、酚氧化酶、過(guò)氧化物酶和脲酶活性,分別提高13.40%、21.20%、33.49%、36.20%、17.95%(p0.05);而去除凋落物顯著降低混交林土壤N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和脲酶活性,分別降低20.06%、20.75%、17.15%(p0.05)。本研究還發(fā)現(xiàn),凋落物處理一年后,土壤微生物主要利用碳源由酸類轉(zhuǎn)變?yōu)橐怎ヮ惡退犷悶橹鳌?5)相關(guān)分析表明,除土壤有效氮和全磷外,土壤有機(jī)碳、全氮、速效鉀、速效鉀:全鉀與細(xì)菌、真菌、放線菌、叢枝菌根真菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌以及群落總PLFA含量呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)(p0.05或p0.01),而土壤全鉀、有效磷、有效氮:全氮、有效磷:全磷與上述7類菌群和總PLFA含量呈顯著或極顯著正相關(guān)(p0.05或p0.01)。土壤有機(jī)碳、全氮、速效鉀、速效鉀:全鉀與N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶和脲酶活性呈極顯著的正相關(guān),卻與β-1,4-葡萄糖苷酶活性呈極顯著的負(fù)相關(guān);相反,有效磷、有效氮:全氮、有效磷:全磷與N-乙酰-(p-氨基葡萄糖苷酶和脲酶活性呈顯著的負(fù)相關(guān),卻與β-葡萄糖苷酶活性呈顯著的正相關(guān)。土壤有機(jī)碳、全氮、速效鉀、速效鉀:全鉀與5類碳源呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)(醇類除外),而全鉀、有效磷、有效氮:全氮、有效磷:全磷與5類碳源呈顯著或極顯著的正相關(guān)(醇類除外)。(6)研究表明,馬尾松純林及其混交林土壤養(yǎng)分、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能對(duì)凋落物去除和添加的短期響應(yīng)存在較大差異,支持我們的假設(shè)。造成此種現(xiàn)象與樣地植被類型、氣候、土壤及人為活動(dòng)等因素密切相關(guān)。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn),馬尾松純林林下植被多樣性豐富,凋落物深厚,而馬尾松紅錐異齡交林林分郁閉度大,林下灌木、草本及其稀缺,凋落物雖深厚,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。去除和添加凋落物對(duì)純林和混交林的影響不能一概而論,存在復(fù)雜性和多變性,這是森林生物多樣性及其與土壤微生物關(guān)系的復(fù)雜性決定的。
【圖文】：

防止掉入小區(qū)內(nèi)；添加凋落物（Ｌｉｔｔｅｒａｄｄｉｔｉ0ｎ，ＬＡ）：每個(gè)月定期將由去除凋落逡逑物處理的尼龍網(wǎng)上收集到的凋落物均勻放置到添加凋落物處理小區(qū)內(nèi)。每種林分逡逑分別布設(shè)１５個(gè)小區(qū)，２種林分共計(jì)３０個(gè)（圖３－１）。逡逑１６逡逑

廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文邐凋落物處理對(duì)過(guò)熟馬尾松純林及混交林土壤養(yǎng)分與微生物的短期影響逡逑林還是混交林，凋落物處理對(duì)土壤真菌細(xì)菌比的影響均不顯著（戶＞0．0５）（圖４－７）在干季，對(duì)照和凋落物處理下，兩種林分土壤真菌細(xì)菌比的差異均表現(xiàn)為濕季著高于干季。而濕季，兩種林分土壤真菌細(xì)菌比在各處理中差異均不顯（戶＞０．０５）。在對(duì)照和去除凋落物處理中，同一林分均表現(xiàn)為濕季土壤真菌細(xì)比極顯著高于干季（／Ｋ０．０１）；添加凋落物處理中，濕季純林土壤真菌細(xì)菌比顯著高于干季０＜0．0１），而混交林土壤真菌細(xì)菌比季節(jié)變化不顯著（＾＞０．０５）在不同林分、不同季節(jié)中，凋落物處理對(duì)革蘭氏陽(yáng)性、陰性菌ＰＬＦＡｓ含及革蘭氏陽(yáng)性：革蘭氏陰性菌比值的影響均不顯著（；？＞０．０５）（圖４－８）。但一林分，對(duì)照與凋落物處理革蘭氏陽(yáng)性、陰性菌ＰＬＦＡｓ含量為干季極顯著高濕季（＾＜０．０１）；而革蘭氏陽(yáng)性：革蘭氏陰性菌比值則均表現(xiàn)為濕季顯著高于季（；？＜０，０５）。逡逑ＩＺＺＺＩ純林（千季）邐Ｅ３Ｓ混交林（千季）逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S714

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2636513