【摘要】：微生物是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是地球生物化學(xué)循環(huán)的重要動力之一,參與碳、氮循環(huán),并為植物生長提供有效的養(yǎng)分。然而,目前缺乏對秦嶺山地土壤微生物群落季節(jié)性分布特征及影響因素的研究。因此,本研究采用高通量測序技術(shù)分析了秦嶺辛家山林區(qū)3種林分(云杉林、紅樺林和灌木林)土壤微生物(真菌和細菌)的多樣性和群落結(jié)構(gòu)組成的季節(jié)性變化,并采用相關(guān)分析和冗余分析(RDA)分析等統(tǒng)計學(xué)方法,分析土壤性質(zhì)包括pH、土壤溫度、土壤含水量和土壤有機碳、土壤活性有機碳(可溶性有機碳、微生物量碳和易氧化有機碳)含量、土壤酶活性(β-1,4-木糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、纖維二糖水解酶和β-N-乙�；被咸烟擒彰�)對土壤微生物(真菌和細菌)多樣性和群落組成的影響,及它們之間的相互關(guān)系。主要結(jié)論如下:(1)在不同的季節(jié),3種林分土壤有機碳、可溶性有機碳、易氧化有機碳和微生物量碳含量均表現(xiàn)為紅樺林高于云杉林和灌木林。土壤有機碳、可溶性有機碳、易氧化有機碳和微生物量碳含量均隨土層深度的增加而減少。同時,土壤有機碳和活性有機碳含量表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征,其中土壤有機碳、易氧化有機碳和微生物量碳含量均在秋季達到最大值,冬季降到最低值,而可溶性有機碳含量在秋季最高,春季最低。相關(guān)分析表明,土壤中易氧化有機碳、可溶性有機碳和微生物量碳含量均與土壤有機碳、土壤溫度和土壤含水量顯著相關(guān)。(2)土壤β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-木糖苷酶活性在四個季節(jié)均表現(xiàn)為紅樺林高于云杉林和灌木林,而纖維二糖水解酶和β-N-乙�；被咸烟擒彰富钚栽谒膫�季節(jié)均為云杉林高于紅樺林和灌木林。3種林分土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纖維二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶酶活性的垂直變化均表現(xiàn)0~1010~2020~4040~60 cm。土壤酶活性呈現(xiàn)出顯著的季節(jié)性變化趨勢,3種林分土壤酶活性均表現(xiàn)出夏、秋季節(jié)高于冬、春季節(jié)的特征。相關(guān)分析表明,3種林分β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纖維二糖水解酶和β-N-乙�；被咸烟擒彰富钚跃c土壤有機碳、易氧化有機碳、可溶性有機碳、微生物量碳和土壤溫度顯著正相關(guān)。(3)3種林分土壤細菌的Chao1和Shannon指數(shù)均在夏季最大,冬季最低。酸桿菌門(Acidobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)是土壤細菌的主導(dǎo)菌門。在養(yǎng)分含量較高的夏季,寡營養(yǎng)型的酸桿菌門(Acidobacteria)相對豐度大于養(yǎng)分相對較低的冬季,而擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐度在夏季最低,冬季最高。相關(guān)分析表明,細菌多樣性和群落組成與土壤有機碳、易氧化有機碳、可溶性有機碳、微生物量碳、土壤溫度和pH顯著相關(guān),同時也與β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纖維二糖水解酶和β-N-乙�；被咸烟擒彰富钚燥@著相關(guān)。(4)3種林分土壤真菌的Chao1和Shannon指數(shù)均在夏季最高,冬季最低。子囊菌門(Ascomycota)和擔子菌門(Basidiomycota)是土壤真菌的主導(dǎo)菌門,擔子菌門(Basidiomycota)的相對豐度隨著土層深度的增加而減少。子囊菌門(Ascomycota)的相對豐度隨著土層深度的增加而增加。在夏季,擔子菌門(Basidiomycota)的相對豐度高于冬季,而子囊菌門(Ascomycota)的相對豐度則在冬季最高。相關(guān)性分析表明,真菌群落多樣性與群落組成與土壤有機碳、易氧化有機碳、可溶性有機碳、微生物量碳和土壤溫度顯著相關(guān),也與β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纖維二糖水解酶和β-N-乙�；被咸烟擒彰该富钚燥@著相關(guān)。由RDA分析可知土壤溫度是導(dǎo)致真菌群落季節(jié)性變化的主導(dǎo)因素。上述結(jié)果表明,秦嶺辛家山林區(qū)土壤微生物的季節(jié)性變化不僅受到土壤養(yǎng)分的影響,環(huán)境因素同樣是影響其分布的重要因素,由此可見微生物群落的季節(jié)性變化是多種因素共同作用的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S714.3
【圖文】：

圖 2-1 采樣地點分布圖Fig. 2-1 Distribution map of sampling sites注： Pa：云杉林；Ba：紅樺林；Sh：灌木林；Note: Pa: Picea asperata Mast.; Ba: Betula albosinensis; Sh: shrub forest表 2-1 樣地基本概況Table 2-1 Basic status of sampling plot林分Forest types樣地Plot經(jīng)度Longitude緯度Latitude海拔/mAltitude坡向Aspect土壤類型Soil type草本類型Herb type灌木類型Shrub typePaPa1 106°31′37.0" 34°16′49.0" 2183 南坡 棕壤披針葉苔草、龍牙草、蛇莓、天門冬Pa2 106°31′35.0" 34°16′49.0" 2169 南坡 棕壤Pa3 106°31′35.0" 34°16′49.0" 2171 南坡 棕壤BaBa1 106°33′26.0" 34°14′51.0" 2226 南坡 暗棕壤披針葉苔草、龍牙草、天門冬、茜草Ba2 106°33′23.0" 34°14′49.0" 2225 南坡 暗棕壤Ba3 106°33′22.0" 34°14′48.0" 2240 南坡 暗棕壤ShSh1 106°31′26.0" 34°16′42.0" 2168 南坡 棕壤披針葉苔草、龍牙草、山酢醬草、天門冬秦嶺薔薇、喜陰懸鉤子、栓翅衛(wèi)矛、胡枝子、毛榛、粉花繡線菊、勾兒Sh2 106°31′28.0" 34°16′42.0" 2176 南坡 棕壤

【參考文獻】

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本文編號：2783599