本文關(guān)鍵詞：秦嶺典型林地土壤生物響應(yīng)研究

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【摘要】：森林每年產(chǎn)生大量的枯枝落葉,這些枯枝落葉的回歸是土壤養(yǎng)分的重要來(lái)源,也是土壤中碳的重要來(lái)源。森林土壤中碳的波動(dòng)會(huì)影響整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡,造成溫室效應(yīng),導(dǎo)致氣候變暖,影響人類(lèi)的生存發(fā)展。研究秦嶺典型林地土壤酶的響應(yīng)情況,對(duì)了解森林生態(tài)系統(tǒng)的功能,對(duì)于森林系統(tǒng)的保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用及林地的經(jīng)營(yíng)管理都有重要的意義。因此,本試驗(yàn)選取秦嶺典型林地進(jìn)行研究,包括了三個(gè)針葉林油松、華山松、云杉,兩個(gè)闊葉林銳齒櫟1、銳齒櫟2。開(kāi)展了室外定期采樣試驗(yàn),和室內(nèi)模擬腐解試驗(yàn),測(cè)定了土壤基本理化性質(zhì),土壤易氧化碳,土壤酶,土壤微生物量等指標(biāo),現(xiàn)得到以下結(jié)論:1.各林地土壤活性有機(jī)碳的季節(jié)變化規(guī)律是不一致的,這是因?yàn)橥寥阑钚杂袡C(jī)碳的季節(jié)變化受到多方面的影響,包括自然環(huán)境的氣候因素如溫度,光照,降水等,也包括植被本身的化學(xué)組成。有機(jī)碳和易氧化碳的含量均是O層(腐殖質(zhì)層)大于A層(0-10cm表土層),是因?yàn)镺層比A層更多的接收到枯枝落葉,有更豐富的微生物,凋落物的腐解礦化過(guò)程釋放的養(yǎng)分更多的在O層積累。O層的易氧化碳與有機(jī)碳變化趨勢(shì)一致,均是針葉(油松,華山松,云杉)大于闊葉(銳齒櫟1,銳齒櫟2)。針葉外層細(xì)胞強(qiáng)木質(zhì)化而且有較厚的角質(zhì)層,角質(zhì)層的隔水防蟲(chóng)的特點(diǎn)使得針葉腐解的慢。闊葉腐解后有機(jī)碳等養(yǎng)分隨水向下層土壤遷移,使得O層的含量低于針葉。夏季高于秋春季,夏季高溫多雨更有利于凋落物的腐解。2.O層土壤的酶活性顯著高于A層土壤。不同林地相同種類(lèi)土壤酶的含量不同,這說(shuō)明,植物類(lèi)型對(duì)土壤酶活性的影響很大。研究發(fā)現(xiàn)A層土壤的蔗糖酶、纖維素酶、堿性磷酸酶的活性都是夏季最高,淀粉酶、脲酶、蛋白酶、脫氫酶的活性是春季高,酸性磷酸酶在闊葉林是夏季活性高,在油松林是秋季活性最高,華山松和云杉林是春季酶活性最高,這表明不同的土壤酶對(duì)溫度變化的感應(yīng)快慢程度是有差別的,因此不同林地不同季節(jié)土壤酶的變化規(guī)律也不同。3.土壤微生物量是表征土壤活性養(yǎng)分的循環(huán)和土壤肥力的指標(biāo)。土壤微生物量碳氮磷主要受控于土壤中微生物數(shù)量的多少,因此有著明顯的季節(jié)特征。微生物量碳在O層土壤中是秋季最高,闊葉林地含量高于針葉林;在A層土壤中是夏季最高,針葉林地含量高于闊葉林。微生物量氮在O層土壤與A層土壤中是一致的,均是夏季最高,針葉的含量較穩(wěn)定,闊葉的含量差異較大。微生物量磷的含量在各林地呈現(xiàn)不同的季節(jié)特征。綜合對(duì)比三個(gè)指標(biāo),O層的銳齒櫟2林地和A層的云杉林地的土壤微生物活性最高。4.闊葉(銳齒櫟)比針葉(油松)腐解開(kāi)始的更快。腐解過(guò)程中,闊葉銳齒櫟的腐解釋放碳的能力,隨樹(shù)葉添加量的增加而增大。針葉油松在中低等的樹(shù)葉添加量時(shí),調(diào)節(jié)C:N可以有效促進(jìn)油松的腐解,油松樹(shù)葉添加量并不是越大越促進(jìn)有機(jī)碳的釋放。5.油松是針葉的代表,銳齒櫟是闊葉林的代表,兩種林分均是秦嶺地區(qū)典型的林分,綜合油松與銳齒櫟的腐解過(guò)程中土壤酶與碳指標(biāo)的研究,可以得出,酸性磷酸酶是最敏感反應(yīng)凋落物腐解過(guò)程中碳變化的土壤酶。凋落物腐解過(guò)程中,不同的酶呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì),同一種土壤酶在油松和銳齒櫟中的腐解規(guī)律也不一致,可見(jiàn)每一種酶在特定的凋落物中有特定的腐解規(guī)律,這可能與凋落物的化學(xué)組成有關(guān)。綜合來(lái)看,腐解過(guò)程中的7d和30d酶活性較高。
【關(guān)鍵詞】：枯落葉腐解 土壤碳 土壤酶 秦嶺
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S714.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-20
• 1.1 秦嶺概況14
• 1.2 土壤碳14-15
• 1.2.1 土壤有機(jī)碳14-15
• 1.2.2 物理的活性有機(jī)碳：輕組有機(jī)碳15
• 1.2.3 化學(xué)的活性有機(jī)碳：易氧化碳、水溶性碳15
• 1.2.4 生物的活性有機(jī)碳：微生物量碳15
• 1.3 森林土壤酶15-16
• 1.3.1 森林土壤酶的作用15-16
• 1.3.2 林分對(duì)土壤酶的影響16
• 1.3.3 季節(jié)變化對(duì)土壤酶的影響16
• 1.4 森林凋落物16-17
• 1.4.1 凋落物分解規(guī)律17
• 1.4.2 凋落物對(duì)土壤碳的影響17
• 1.4.3 凋落物對(duì)土壤酶的影響17
• 1.5 調(diào)節(jié)C:N對(duì)森林土壤固碳的影響17-18
• 1.5.1 增加N素對(duì)凋落物分解的影響18
• 1.5.2 增加N素對(duì)碳指標(biāo)的影響18
• 1.5.3 增加N素對(duì)土壤生物活性的影響18
• 1.6 研究目標(biāo)18-20
• 第二章 研究背景與研究方法20-24
• 2.1 研究的目的與意義20
• 2.2 研究區(qū)概況20
• 2.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容20-21
• 2.3.1 研究目標(biāo)20-21
• 2.3.2 研究?jī)?nèi)容21
• 2.4 研究方案21-23
• 2.4.1 室外采樣試驗(yàn)21-22
• 2.4.2 室內(nèi)模擬試驗(yàn)22-23
• 2.5 技術(shù)路線23-24
• 第三章 不同林地土壤活性碳季節(jié)性動(dòng)態(tài)變化24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 材料與方法24-25
• 3.2.1 研究地概況24
• 3.2.2 樣品采集和處理24
• 3.2.3 測(cè)定方法24
• 3.2.4 數(shù)據(jù)處理24-25
• 3.3 結(jié)果與分析25-30
• 3.3.1 不同季節(jié)土壤有機(jī)碳的變化25-26
• 3.3.2 不同季節(jié)土壤易氧化碳的變化26-28
• 3.3.3 不同季節(jié)氧化穩(wěn)定系數(shù)Kos的變化28-30
• 3.4 討論30
• 3.5 結(jié)論30-32
• 第四章 不同林地土壤生物活性的季節(jié)變化特征32-44
• 4.1 引言32
• 4.2 材料與方法32-33
• 4.2.1 研究區(qū)概況32
• 4.2.2 樣品采集32
• 4.2.3 土壤理化性質(zhì)測(cè)定方法32
• 4.2.4 土壤酶測(cè)定32-33
• 4.2.5 數(shù)據(jù)處理33
• 4.3 結(jié)果與分析33-42
• 4.3.1 不同季節(jié)各林地土壤理化性質(zhì)的變化33-36
• 4.3.2 不同季節(jié)土壤酶活性的變化36-41
• 4.3.3 土壤酶與土壤理化性質(zhì)綜合主成分分析41-42
• 4.4 討論42-43
• 4.4.1 不同季節(jié)土壤理化性質(zhì)的變化42-43
• 4.4.2 不同季節(jié)對(duì)土壤酶的影響43
• 4.5 小結(jié)43-44
• 第五章 不同林地土壤微生物量季節(jié)變化44-52
• 5.1 引言44
• 5.2 材料與方法44-45
• 5.2.1 研究區(qū)概況44
• 5.2.2 樣品采集44
• 5.2.3 測(cè)定方法44
• 5.2.4 數(shù)據(jù)處理44-45
• 5.3 結(jié)果與分析45-50
• 5.3.1 供試土壤微生物量碳的變化45-46
• 5.3.2 供試土壤微生物量氮的變化46-48
• 5.3.3 供試土壤微生物量磷的變化48-50
• 5.4 討論50-51
• 5.5 小結(jié)51-52
• 第六章 凋落物腐解過(guò)程中土壤活性碳的變化52-60
• 6.1 引言52
• 6.2 材料與方法52-53
• 6.2.1 研究區(qū)概況52
• 6.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)52
• 6.2.3 測(cè)定方法52
• 6.2.4 數(shù)據(jù)處理52-53
• 6.3 結(jié)果與分析53-58
• 6.3.1 凋落物腐解對(duì)土壤有機(jī)碳的影響53-54
• 6.3.2 腐解過(guò)程中土壤微生物量碳的變化54-56
• 6.3.3 腐解過(guò)程中土壤微生物熵的變化56-57
• 6.3.4 腐解過(guò)程中土壤微生物量氮的變化57-58
• 6.4 討論58-59
• 6.5 小結(jié)59-60
• 第七章 凋落物腐解過(guò)程對(duì)土壤酶的影響60-67
• 7.1 引言60
• 7.2 材料與方法60-61
• 7.2.1 研究區(qū)域概況60
• 7.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)60
• 7.2.3 測(cè)定方法60-61
• 7.2.4 數(shù)據(jù)處理61
• 7.3 結(jié)果與分析61-65
• 7.3.1 油松腐解過(guò)程中土壤酶活性的變化61-62
• 7.3.2 銳齒櫟腐解過(guò)程中土壤酶活性的變化62-64
• 7.3.3 土壤酶的相關(guān)性分析64-65
• 7.4 討論65-66
• 7.5 小結(jié)66-67
• 第八章 結(jié)論與展望67-69
• 8.1 主要結(jié)論67-68
• 8.1.1 不同林地土壤活性碳季節(jié)動(dòng)態(tài)變化67
• 8.1.2 不同林地土壤生活活性的季節(jié)變化特征67
• 8.1.3 不同林地土壤微生物量季節(jié)變化67-68
• 8.1.4 凋落物腐解過(guò)程中土壤的變化68
• 8.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 致謝75-76
• 作者簡(jiǎn)介76

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本文編號(hào)：923204