本文關(guān)鍵詞：岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對凋落葉分解的貢獻(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土壤動物是凋落葉分解過程中重要的生物因子之一,對于維持生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和養(yǎng)分平衡具有十分重要的作用。土壤動物作用于凋落葉分解的過程受溫度、濕度、凍融循環(huán)、干濕交替等環(huán)境變化和凋落葉初始質(zhì)量的調(diào)控。然而,岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對其代表性植被凋落葉分解的影響尚不清楚,亟待深入研究。鑒于此,本研究采用凋落葉網(wǎng)袋排除土壤動物的方法,以岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)中代表性植被黃花亞菊(Ajania nubigena)、黑褐苔草(Carex atrofusca)、康定柳(Salix paraqplesia)、方枝柏(Sabina saltuaria)、紅樺(Betula albo-sinensis)、岷江冷杉(Abies faxoniana)、j子櫟(Quercusbaronii)、岷江柏((Cupressus chengiana)、西南抗子梢(Campylotropis delavayi)、麻櫟(Quercus acutissima)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、油樟(Chnnamomum longepaniculatum)、馬尾松(Pinus massoniana)凋落葉為對象,在2013年11月至2014年10月,研究了各生態(tài)系統(tǒng)中土壤動物對凋落葉分解過程中凋落葉失重(mass)、養(yǎng)分釋放、質(zhì)量(quality)變化和金屬元素濃度動態(tài)的影響,并實時監(jiān)測了大氣和凋落葉袋內(nèi)溫度動態(tài)。凋落葉分解一年后,主要結(jié)果如下：1.土壤動物參與的凋落葉失重分別為：干旱河谷(45.98%—61.23%)北亞熱帶常綠闊葉林(47.73—49.31%)交錯帶(28.27%—48.86%)高山森林(34.1%—37.13%)中亞熱帶常綠闊葉林(27.78%—38.24%)山地森林(22.53%—24.55%)。土壤動物促進(jìn)了抗子梢、岷江柏、油樟、麻櫟、紅樺和康定柳凋落葉的失重,其貢獻(xiàn)率為1.61%—34.12%;土壤動物抑制了其他物種凋落葉的失重,其貢獻(xiàn)率為(-2.85%)—(-16.04%)。2.土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉碳濃度動態(tài)(高山草甸和北亞熱帶常綠闊葉林除外),土壤動物增加了岷江冷杉凋落葉碳的濃度,其貢獻(xiàn)為-7.89%,而降低了其他物種凋落葉碳的濃度,其貢獻(xiàn)率為8.32%—58.39%。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉氮的濃度動態(tài)(干旱河谷除外),土壤動物增加了黃花亞菊,康定柳和岷江柏凋落葉氮濃度,貢獻(xiàn)率為(-0.48%)—(-13.97%)；而降低了其他物種凋落葉氮濃度,貢獻(xiàn)率為1.60%—38.31%。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉磷的濃度動態(tài)(山地森林除外),土壤動物增加了岷江冷杉,j子櫟,柳杉,岷江柏(ET)和抗子梢凋落葉磷的濃度,其貢獻(xiàn)為(-6.12%)—(-59.28%)；而降低了其他物種凋落葉磷的濃度,其貢獻(xiàn)率為4.78%—23.72%。3.土壤動物顯著影響了高山森林、交錯帶、亞熱帶常綠闊葉林凋落葉木質(zhì)素的濃度動態(tài)。土壤動物增加了方枝柏,岷江冷杉,康定柳,岷江柏(ET)凋落葉木質(zhì)素的濃度,其貢獻(xiàn)率為(-5.27%)—(-29.18%)；土壤動物降低了其他物種凋落葉木質(zhì)素的濃度,其貢獻(xiàn)率為1.21%-29.37%。土壤動物顯著影響了高山草甸、山地森林、交錯帶、干旱河谷、亞熱帶常綠闊葉林凋落葉纖維素的濃度動態(tài),土壤動物降低了抗子梢,麻櫟,岷江柏,柳杉,康定柳和馬尾松凋落葉纖維素的濃度,其貢獻(xiàn)為4.01%—70.62%;土壤動物增加了岷江冷杉,紅樺,方枝柏,j子櫟,油樟和黃花亞菊凋落葉纖維素的濃度,其貢獻(xiàn)率為(-3.86%)—(-24.51%)。4.土壤動物顯著影響了各典型生態(tài)系統(tǒng)凋落葉K的濃度動態(tài)(高山草甸除外),土壤動物增加了抗子梢,油樟,黃花亞菊,紅樺,麻櫟和柳杉凋落葉K的濃度,其貢獻(xiàn)為(-18.62%)—(-112.98%)；而降低了其他物種凋落葉K的濃度,其貢獻(xiàn)為1.34%-35.31%。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Ca的濃度動態(tài)(中亞熱帶常綠闊葉林除外),土壤動物增加了岷江冷杉,j子櫟,岷江柏(DV)和抗子梢凋落葉Ca的濃度,其貢獻(xiàn)為(-4.66%)—(-38.25%)；而土降低了其他物種凋落葉Ca的濃度,其貢獻(xiàn)為2.35%—31.93%。土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Na的濃度動態(tài),土壤動物增加了黃花亞菊,j子櫟,康定柳,抗子梢和岷江柏(DV)凋落葉Na濃度,其貢獻(xiàn)為(-1.46%)—(-42.51%)；而降低了其他物種凋落葉Na濃度,其貢獻(xiàn)為0.45%—14.44%。土壤動物顯著影響了交錯帶、干旱河谷和亞熱帶常綠闊葉林凋落葉Mg的濃度動態(tài),土壤動物增加了抗子梢,麻櫟,岷江柏(DV),柳杉凋落葉Mg的濃度,其貢獻(xiàn)為(-43.23%)—(-75.79%);而降低了其他物種凋落葉Mg的濃度,其貢獻(xiàn)為0.42%—26.22%。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉A1的濃度動態(tài),土壤動物降低了紅樺,岷江柏(ET),麻櫟,柳杉凋落葉A1的濃度,其貢獻(xiàn)為6.20%—35.32%；而增加了其他物種凋落葉A1的濃度,其貢獻(xiàn)為(-10.49%)—(-65.83%)。5.土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Fe、Cu、Mn的濃度動態(tài)。土壤動物降低了紅樺,抗子梢凋落葉Fe的濃度,貢獻(xiàn)分別為0.98%和43.53%;而增加了其他物種凋落葉Fe的濃度,其貢獻(xiàn)為(-23.30%)—(-300.33%)。土壤動物降低了馬尾松,麻櫟,j子櫟,岷江冷杉,黃花亞菊和紅樺凋落葉Mn的濃度,其貢獻(xiàn)為0.43%—47.56%;而增加了其他物種凋落葉Mn的濃度,其貢獻(xiàn)為(-3.95%)—(-158.65%)。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Zn的動態(tài)(高山草甸和交錯帶除外),土壤動物降低了麻櫟,黃花亞菊,岷江柏(ET)和紅樺凋落葉Zn的濃度,其貢獻(xiàn)為9.31%—27.05%,而增加了其他物種凋落葉Zn的濃度,貢獻(xiàn)為(-17.93%)—(-132.56%)。土壤動物降低了岷江柏(ET),油樟,黃花亞菊凋落葉Cu的濃度,其貢獻(xiàn)為0.03%—18.14%,而增加了其他物種凋落葉Cu的濃度,其貢獻(xiàn)為(-0.73%)—(-102.64%)。6.土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Pb、Cr的濃度動態(tài)。土壤動物增加了所有物種凋落葉Pb的濃度,其貢獻(xiàn)為(-10.16%)—(-151.12%)。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Cd的濃度動態(tài)(交錯帶和中亞熱帶常綠闊葉林除外),土壤動物降低了黃花亞菊,紅樺,j子櫟,康定柳,麻櫟和岷江冷杉凋落葉Cd的濃度,其貢獻(xiàn)為3.38%—70.93%；而增加了其他物種凋落葉Cd的濃度,其貢獻(xiàn)為(-0.62%)—(-506.25%)。土壤動物降低了黃花亞菊,紅樺,抗子梢和油樟凋落葉Cr濃度,其貢獻(xiàn)為15.84%—70.97%,土壤動物增加了其他物種凋落葉Cr濃度,貢獻(xiàn)為(-4.49%)—(-197.87%)。7.土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉C/P、N/P和木質(zhì)素／纖維素。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉C/N(北亞熱帶常綠闊葉林除外),土壤動物增加了岷江冷杉和馬尾松凋落葉C/N,其貢獻(xiàn)率分別為：(-9.67%)—(-3.45%),而降低了其他物種凋落葉C/N,其貢獻(xiàn)為1.51%—39.81%。土壤動物降低了多數(shù)物種凋落葉C/P,其貢獻(xiàn)為：0.56%—73.84%,增加了岷江柏,康定柳,油樟和岷江冷杉凋落葉C/P,其貢獻(xiàn)率為(-2.44%)—(-18.01%)。土壤動物降低了多數(shù)物種凋落葉N/P,其貢獻(xiàn)率為2.38%—56.48%；增加了岷江柏,黃花亞菊,康定柳,方枝柏和油樟凋落葉N/P,其貢獻(xiàn)率為(-4.16%)—(-32.33%)。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉木質(zhì)素/N的動態(tài),土壤動物降低了黃花亞菊,柳杉,康定柳,岷江柏(DV)和j子櫟凋落葉木質(zhì)素/N,其貢獻(xiàn)率為0.90%—35.55%,而增加了其他物種凋落葉木質(zhì)素/N,其貢獻(xiàn)率為(-2.91%)—(-30.19%)。土壤動物降低了黃花亞菊,油樟,j子櫟,紅樺和方枝柏凋落葉木質(zhì)素/纖維素,其貢獻(xiàn)率為1.35%—43.26%,而增加了其他凋落葉木質(zhì)素/纖維素,其貢獻(xiàn)率為(-2.71%)—(-152.26%)。總之,岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)代表性植被凋落葉分解過程中,土壤動物的參與顯著影響和改變了凋落葉的失重、養(yǎng)分含量、木質(zhì)素、纖維素以及金屬元素的濃度動態(tài)。土壤動物對凋落葉失重、元素含量動態(tài)、質(zhì)量變化的影響并不是隨海拔的升高而逐漸減小的。土壤動物作用于凋落葉失重的貢獻(xiàn)具體表現(xiàn)為：高寒生態(tài)系統(tǒng)隨海拔的升高而逐漸增大(高山草甸高山森林山地森林),干旱河谷-山地森林交錯帶和亞熱帶常綠闊葉林則是隨海拔是升高而減小(干旱河谷交錯帶山地森林,北亞熱帶常綠闊葉林中亞熱帶常綠闊葉林);土壤動物對凋落葉元素釋放和礦化的影響在高寒生態(tài)系統(tǒng)和干旱河谷山地森林交錯帶中隨海拔的升高而減小,然而在亞熱帶常綠闊葉林是隨海拔的升高而增大的,這可能與氣候帶、生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件(年降雨量、土壤物理或化學(xué)性質(zhì)、物種)密切相關(guān)。同時土壤動物顯著影響了凋落葉質(zhì)量變化,并明顯降低了大多數(shù)凋落葉的C/N、C/P、N/P,進(jìn)一步證實了土壤動物的參與使凋落葉更易分解。此外,凋落葉初始質(zhì)量和溫度顯著影響了土壤動物的貢獻(xiàn)率,且其貢獻(xiàn)更易受物種的調(diào)控。這些結(jié)果為更加清晰的認(rèn)識岷江流域典型系統(tǒng)土壤動物在凋落葉分解等相關(guān)生態(tài)學(xué)過程的重要地位,提供了一定的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：凋落葉分解 土壤動物 養(yǎng)分釋放 凋落葉質(zhì)量 生態(tài)系統(tǒng)類型
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S714
【目錄】：

• 摘要5-9
• Abstract9-16
• 前言16-17
• 1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
• 1.1 凋落葉分解過程17-19
• 1.2 土壤動物對凋落葉分解的影響19-21
• 1.3 存在問題21-22
• 2. 研究目的與意義22-23
• 3. 研究方案23-32
• 3.1 研究目標(biāo)23
• 3.2 研究內(nèi)容23-24
• 3.3 實驗設(shè)計24-31
• 3.3.1 研究區(qū)域概況24-27
• 3.3.2 樣品收集27
• 3.3.3 室內(nèi)樣品處理27-29
• 3.3.4 樣品埋設(shè)29-31
• 3.3.5 樣品采集31
• 3.3.6 室內(nèi)實驗31
• 3.4 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析31-32
• 4. 結(jié)果與分析32-80
• 4.1 土壤動物對凋落葉失重的影響32-37
• 4.2 土壤動物對凋落葉碳、氮、磷濃度的影響37-43
• 4.3 土壤動物對凋落葉木質(zhì)素和纖維素濃度的影響43-46
• 4.4 土壤動物對凋落葉質(zhì)量(quality)變化的影響46-54
• 4.5 土壤動物對大量金屬元素(K、Ca、Na、Mg、Al)濃度動態(tài)的影響54-63
• 4.6 土壤動物對微量金屬元素(Fe、Mn、Zn、Cu)濃度動態(tài)的影響63-70
• 4.7 土壤動物對重金屬元素(Pb、Cd、Cr)濃度動態(tài)的影響70-80
• 5. 討論80-85
• 5.1 岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對凋落葉失重的貢獻(xiàn)81-83
• 5.2 岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對凋落葉元素濃度動態(tài)的貢獻(xiàn)83
• 5.3 岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對凋落葉質(zhì)量變化的貢獻(xiàn)83-85
• 6. 結(jié)論85-88
• 參考文獻(xiàn)88-98
• 附錄98-116
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄116-117
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲取榮譽(yù)目錄117-118
• 致謝118

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：343944