發(fā)布時(shí)間：2017-08-24 14:02

  本文關(guān)鍵詞：酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林凋落物混合分解特征及土壤酶活性動(dòng)態(tài)

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【摘要】：森林凋落物分解是生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分歸還的主要形式,是維持林地土壤養(yǎng)分循環(huán)及林地生產(chǎn)力的重要過程。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,酸雨危害給地球森林生態(tài)系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的破壞和影響。杉木(Cunninghamia lanceolata)是我國(guó)南方最重要的速生用材樹種,在我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)中有重要地位。由于杉木凋落物難分解和多代連栽現(xiàn)象的加劇,杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了地力衰退現(xiàn)象。通過調(diào)整林分結(jié)構(gòu),發(fā)揮生物多樣性的作用,可在一定程度上提高杉木人工林林地土壤肥力,促進(jìn)杉木人工林的健康發(fā)展。本試驗(yàn)以邵武市酸雨區(qū)不同林齡(4、15、32 a)杉木人工林為試驗(yàn)點(diǎn),開展杉木、火力楠凋落物不同配比混合分解試驗(yàn)研究。在測(cè)定林分環(huán)境因子的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析凋落物分解速率、基質(zhì)質(zhì)量及凋落物-土壤界面土壤酶活性(蛋白酶、纖維素酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶等),并用統(tǒng)計(jì)方法分析凋落物干重剩余率與基質(zhì)質(zhì)量,土壤酶活性與凋落物基質(zhì)質(zhì)量、林分環(huán)境的相關(guān)關(guān)系及各土壤酶活性之間的相關(guān)關(guān)系,從而探討酸雨背景下不同林齡杉木人工林杉-火凋落物不同配比混合分解特征和凋落物-土壤界面的土壤酶活性的動(dòng)態(tài)規(guī)律,并揭示基質(zhì)質(zhì)量和土壤酶活性對(duì)凋落物分解的響應(yīng)機(jī)制,進(jìn)而為我國(guó)酸雨區(qū)杉木人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。主要得到以下結(jié)論：1.邵武市林區(qū)月平均降雨量在30.70-477.90mm,降雨月平均pH值在4.25-5.22,酸雨月平均發(fā)生率在68.2%-100%。2.同一林齡同一處理凋落物干重剩余率在分解初期減小緩慢,隨分解時(shí)間延長(zhǎng)其下降速度加快；同一林齡同一分解時(shí)間不同處理凋落物干重剩余率的變化幅度在不同時(shí)間階段表現(xiàn)不一,總體上純火力楠或混合凋落物中火力楠比例高的凋落物干重剩余率減少速度較快;同一處理同一分解時(shí)間凋落物干重剩余率在林齡上的差異主要表現(xiàn),32 a最小,其次是15 a,最大的是4a杉木人工林。3.不同林齡同一分解階段凋落物分解過程中凋落物基質(zhì)質(zhì)量(全氮、全碳、C/N等)存在相似的變化趨勢(shì)。同一林齡同一處理凋落物凋落物全氮含量隨分解進(jìn)行表現(xiàn)出“增加-減少-增加-減少-趨于平穩(wěn)”的趨勢(shì),全碳含量則表現(xiàn)為隨分解進(jìn)行呈“波浪狀”不斷減小的趨勢(shì),且都有一個(gè)大幅減小的分解階段,C/N比隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈“減少-增加-減少-趨于平穩(wěn)”的趨勢(shì)；同一林齡混合處理凋落物基質(zhì)質(zhì)量在不同分解時(shí)間階段存在“交替”現(xiàn)象,全氮含量總體上表現(xiàn)為BEDCA,全碳含量及C/N比總體上表現(xiàn)為ACDEB同一時(shí)間同一配比處理凋落物基質(zhì)質(zhì)量在林齡上波動(dòng)較大,全氮含量總體上表現(xiàn)32年生杉木人工林全氮含量高;全碳含量及C/N在林齡上差異總體上表現(xiàn)為4 a32a15a。4.不同處理凋落物分解過程中,凋落物-土壤界面的5種土壤酶活性呈現(xiàn)出不同變化規(guī)律。主要表現(xiàn)為：同一林齡同一處理凋落物土壤纖維素酶活性隨凋落物分解時(shí)間呈上升-不斷減小的趨勢(shì);土壤蔗糖酶活性呈分解前期活性較高,分解中期活性較低,分解后期活性略有提升；土壤多酚氧化酶活性總體上分解初期呈降低的趨勢(shì),而分解后期則呈上升的變化趨勢(shì)；土壤酸性磷酸酶活性呈分解初期呈減少的趨勢(shì),分解中期呈增加的趨勢(shì),而分解后期又呈降低的趨勢(shì)；蛋白酶活性在分解中期前呈增加趨勢(shì),隨后呈減小的趨勢(shì),但有一個(gè)小幅回升的過程。同一林齡不同配比混合凋落物土壤纖維素酶及蔗糖酶活性在不同分解階段有“交替”表現(xiàn)活性高,總體上是其活性隨火力楠比例增大表現(xiàn)高；土壤多酚氧化酶活性總體上差異不明顯；土壤酸性磷酸酶及蛋白酶活性在總體上分解初期時(shí)差異大,隨火力楠凋落物配比例增加而提高,且隨分解進(jìn)行處理之間的酶活性差異越來越不明顯。同一時(shí)間同一處理土壤酶活性在林齡上的差異與分解階段有關(guān)：土壤纖維素酶活性總體表現(xiàn)是幼林(4 a)或成熟林(32 a)高于中齡林(15 a),15 a杉木人工林土壤纖維素酶活性表現(xiàn)較低；土壤蔗糖酶整體上表現(xiàn)是32 a4 a15 a；土壤多酚氧化酶活性總體表現(xiàn)出成熟林(32 a)中齡林(15 a)幼齡林(4 a)；土壤酸性磷酸酶活性大體上表現(xiàn)出15 a或4 a高于32 a,15 a與4 a差異不明顯;而土壤蛋白酶活性總體表現(xiàn)為隨著林齡的增大,其活性越局。5.通過相關(guān)性分析,凋落物的干重剩余率與全碳含量呈顯著性相關(guān)或極顯著性相關(guān)；蛋白酶與多酚氧化酶呈極顯著負(fù)相關(guān);蔗糖酶與纖維素酶呈極顯著正相關(guān),與酸性磷酸酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)；纖維素酶與多酚氧化酶呈極顯著負(fù)相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：酸雨 杉木人工林 凋落物 混合分解 土壤酶活性
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S714
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 1. 引言14-15
• 2. 文獻(xiàn)綜述15-22
• 2.1 酸雨研究概況15-16
• 2.2 森林凋落物分解研究綜述16-20
• 2.2.1 森林凋落物16
• 2.2.2 森林凋落物研究方法16-17
• 2.2.3 凋落物分解過程及機(jī)制17-19
• 2.2.3.1 凋落物分解的一般過程17
• 2.2.3.2 凋落物分解的影響因素17-19
• 2.2.3.3 凋落物分解過程養(yǎng)分釋放19
• 2.2.4. 凋落物分解過程中酶活性研究19-20
• 2.3 研究?jī)?nèi)容20
• 2.4 研究目的與意義20-21
• 2.5 技術(shù)路線21-22
• 3. 材料來源與研究方法22-27
• 3.1 研究區(qū)基本概況22-23
• 3.2 試驗(yàn)材料來源23
• 3.3 研究方法23-25
• 3.3.1 試驗(yàn)地林分基本概況23-24
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)布置24
• 3.3.3 樣品收集24-25
• 3.4 測(cè)定方法25-26
• 3.5 數(shù)據(jù)處理26-27
• 4 結(jié)果與分析27-51
• 4.1 酸雨區(qū)不同林齡林分環(huán)境動(dòng)態(tài)27
• 4.2 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物分解速率及基質(zhì)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)27-36
• 4.2.1 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物干重剩余率動(dòng)態(tài)28-30
• 4.2.2 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物基質(zhì)質(zhì)量動(dòng)態(tài)30-36
• 4.2.2.1 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物全氮含量動(dòng)態(tài)30-32
• 4.2.2.2 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物全碳含量動(dòng)態(tài)32-34
• 4.2.2.3 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物C/N值動(dòng)態(tài)34-35
• 4.2.3.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物干重剩余率與基質(zhì)質(zhì)量的相關(guān)性分析35-36
• 4.3 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酶活性動(dòng)態(tài)36-51
• 4.3.1 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤纖維素酶活性動(dòng)態(tài)36-39
• 4.3.1.1 酸雨區(qū)4 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤纖維素酶活性動(dòng)態(tài)36-37
• 4.3.1.2 酸雨區(qū)15 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤纖維素酶活性動(dòng)態(tài)37-38
• 4.3.1.3 酸雨區(qū)32 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物分解土壤纖維素酶活性動(dòng)態(tài)38-39
• 4.3.1.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物分解土壤纖維素酶活性差異39
• 4.3.1.5 酸雨區(qū)杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤纖維素酶活性與凋落物質(zhì)量、林分環(huán)境的相關(guān)性分析39
• 4.3.2 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物分解土壤蔗糖酶活性動(dòng)態(tài)39-43
• 4.3.2.1 酸雨區(qū)4 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蔗糖酶活性動(dòng)態(tài)39-40
• 4.3.2.2 酸雨區(qū)15 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蔗糖酶活性動(dòng)態(tài)40-41
• 4.3.2.3 酸雨區(qū)32 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蔗糖酶活性動(dòng)態(tài)41
• 4.3.2.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蔗糖酶活性差異41-42
• 4.3.2.5 酸雨區(qū)杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蔗糖酶活性與基質(zhì)質(zhì)量、林分環(huán)境的相關(guān)性分析42-43
• 4.3.3 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤多酚氧化酶活性動(dòng)態(tài)43-45
• 4.3.3.1 酸雨區(qū)4a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤多酚氧化酶活性動(dòng)態(tài)43
• 4.3.3.2 酸雨區(qū)15 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤多酚氧化酶活性動(dòng)態(tài)43
• 4.3.3.3 酸雨區(qū)32 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤多酚氧化酶活性動(dòng)態(tài)43-44
• 4.3.3.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤多酚氧化酶活性差異44-45
• 4.3.3.5 酸雨區(qū)杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤多酚氧化酶活性與基質(zhì)質(zhì)量、林分環(huán)境的相關(guān)性分析45
• 4.3.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酸性磷酸酶活性動(dòng)態(tài)45-48
• 4.3.4.1 酸雨區(qū)4 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酸性磷酸酶活性動(dòng)態(tài)45-46
• 4.3.4.2 酸雨區(qū)1 5 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酸性磷酸酶活性動(dòng)態(tài)46
• 4.3.4.3 酸雨區(qū)32 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酸性磷酸酶活性動(dòng)態(tài)46
• 4.3.4.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酸性磷酸酶活性差異46-47
• 4.3.4.5 酸雨區(qū)杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酸性磷酸酶活性與基質(zhì)質(zhì)量、林分環(huán)境的相關(guān)性分析47-48
• 4.3.5 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蛋白酶活性動(dòng)態(tài)48-51
• 4.3.5.1 酸雨區(qū)4 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蛋白酶活性動(dòng)態(tài)48
• 4.3.5.2 酸雨區(qū)15 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蛋白酶活性動(dòng)態(tài)48-49
• 4.3.5.3 酸雨區(qū)32 a杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蛋白酶活性動(dòng)態(tài)49-50
• 4.3.5.4 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蛋白酶活性差異50
• 4.3.5.5 酸雨區(qū)杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤蛋白酶活性與基質(zhì)質(zhì)量、林分環(huán)境的相關(guān)性分析50-51
• 4.3.6 酸雨區(qū)不同林齡杉木人工林不同配比杉-火凋落物土壤酶活性之間的相關(guān)性分析51
• 5 討論與結(jié)論51-55
• 5.1 討論51-54
• 5.2 結(jié)論54-55
• 6. 研究不足與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：731678