隨經(jīng)濟發(fā)展氮沉降量逐漸增加,對于森林生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)具有顯著而深遠(yuǎn)的影響。叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是與陸生植物聯(lián)系最為緊密的共生真菌,其與植物形成互惠互利的共生關(guān)系。菌根利用菌絲形成龐大的菌絲網(wǎng),深入根系無法到達(dá)的地方,吸收養(yǎng)分和水分供給給植物吸收利用,提高植物的抗病性和抗旱性。同時提高植物生長量和生產(chǎn)力,提高植物質(zhì)量,促進(jìn)植物多樣性的發(fā)展。作為回饋,植物將光合作用產(chǎn)物傳遞給菌根供其生長利用。杉木作為我國南方最主要的人工林,受經(jīng)濟利益的驅(qū)動,近年來杉木人工林種植面積不斷擴大,占全國和世界人工林的18%和6%,我國現(xiàn)已成為世界第三大氮沉降區(qū)。叢枝菌根真菌作為杉木的土著真菌,氮沉降造成土壤環(huán)境的變化必然引起土壤微生物尤其是真菌的變化,進(jìn)而引起杉木生長的變化,對于森林生態(tài)系統(tǒng)碳源匯,氮吸收和氮轉(zhuǎn)移具有重要影響。本研究依托福建三明森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究站(平均海拔300 m,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫19.1℃,年均降雨量1749 mm(主要集中在3-8月份),年均蒸發(fā)量1585mm,相對濕度81%。區(qū)域內(nèi)土壤類型主要為花崗巖發(fā)育而成的紅壤和黃壤),以杉木人工林為研究對象,設(shè)置三個施氮水平,探究氮添加對叢枝菌根真菌和杉木生長的影響。實驗設(shè)置對照(CT),低氮(LN),高氮(HN),每個處理5個重復(fù)。在布設(shè)好的小區(qū)內(nèi)按照施氮量高低分成CT(0 kgN.ha-1yr-1),LN(40 kgN.ha-1yr-1),HN(80 kgN·ha-1y-1),N 沉降采用 NH4N03(分析純),全年分12次均勻的模擬氮沉降,每月月初以溶液的形式對小區(qū)進(jìn)行噴灑。按照處理水平要求,將每個小區(qū)每次所需要噴灑的NH4N03溶解在800 mL(相當(dāng)年降雨量增加約2mm)去離子水中,用手提式噴霧器在小區(qū)四周人工來回,從幼苗林冠上方處對小區(qū)進(jìn)行均勻噴灑。對照小區(qū)噴灑等量的去離子水,以減少因外加水而造成對生物地球化學(xué)循環(huán)的影響。結(jié)果表明:(1)土壤微生物生物量碳不同季節(jié)變化顯著,其中1月份微生物生物量碳變化劇烈;與對照相比,低氮和高氮處理下微生物生物量氮含量均有所降低。施氮降低土壤全碳含量,但不同月份間沒有顯著差異;不同月份土壤溶解性氮差異顯著,4月份顯著低于其他月份,8月份土壤溶解性氮含量最高;土壤速效磷含量不同月份差異顯著,4月份和8月份顯著高于其他月份,1月份含量最低。不同季節(jié)施氮后AMF侵染率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,2015年1月到8月,侵染率呈上升趨勢,之后變成下降,且在2016年4月達(dá)到最低。不同處理下,施氮提高AMF侵染率;施氮提高AM孢子密度,隨施氮量增加而增加;易提取球囊霉素土壤相關(guān)蛋白含量隨時間延長呈上升趨勢;總提取球囊霉素土壤相關(guān)蛋白含量變化大致表現(xiàn)為“U”型,從2015年1月到2015年8月表現(xiàn)為降低,2015年8月到次年4月表現(xiàn)為增加,且施氮降低總提取球囊霉素土壤相關(guān)蛋白含量。(2)土壤微生物總生物量、放線菌(Actinomycetes,ACT)、真菌(Fungi,F)和細(xì)菌生物量隨施氮量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,且2016年與2015年相比,微生物生物量也顯著降低,且微生物群落結(jié)構(gòu)變化顯著。4月份與11月份相比,4月份革蘭氏陽性菌(Gram-positive bacteria,GP)和放線菌所占比重有所降低,革蘭氏陰性菌(Gram-negetive bacteria,GN)、真菌、叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)則在總微生物群落中所占比重上升,即施氮提高真菌在微生物群落結(jié)構(gòu)中的作用。叢枝菌根真菌生物量在施氮后表現(xiàn)為降低,尤其是高氮顯著抑制叢枝菌根真菌的生長。叢枝菌根真菌物種豐度也受施氮的影響,不同種屬真菌施氮與對照相比表現(xiàn)為增加。(3)施氮提高杉木幼苗樹高、基徑、冠幅的生長量,且隨時間延長,增長越顯著。葉片氮素含量呈現(xiàn)下降趨勢,且于4月份達(dá)最低,葉片磷含量不同處理間差異不顯著。叢枝菌根真菌侵染率與杉木幼苗株高、冠幅及葉片碳含量顯著正相關(guān),表明AMF可以促進(jìn)杉木幼苗光合作用�？偺崛∏蚰颐顾睾颗c葉片氮含量成極顯著正相關(guān),表明AMF促進(jìn)土壤團聚體形成,提高杉木保水保肥能力,從而提高植物葉片養(yǎng)分含量。
【學(xué)位單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S791.27
【部分圖文】：

圖１－１全球氮沉降預(yù)測??Ｆｉｇ?１－１?Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｌｏｂａｌ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ??

?３．２不同施氮水平對叢枝菌根真菌共生體的影響??如圖３－１顯示，不同月份不同處理下叢枝菌根真菌侵染率差異顯著；叢枝菌根??真菌侵染率在低氮處理下呈上升趨勢（ｐ＜〇．〇５）；?２０１５年１１月高氮處理下ＡＭ真菌侵??染率顯著降低。與２０１５年４月叢枝菌根真菌侵染率相比，２０１６年４月不同施氮處??理叢枝菌根真菌侵染率均顯著降低（ｐ＜０．０５）。??ｎ□對照??４５?ｐ?國低氮??－ａ丨；‘?＿高氮??ｉ２。：漏邏＿??２０１５－４?２０１５－８?２０１５－１１?２０１６－４??時間（Ｔｉｍｅ）??圖３－１施氮對叢枝菌根真菌侵染率的影響（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）??Ｆｉｇ．?３－１?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ａｄｄｉｔｉｏｎ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｒｂｕｓｃｕｌａｒ?ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌ?ｆｕｎｇｉ?（ｍｅａｎｓ±ＳＤ）??備注：其中小寫字母表示同一處理不同月份差異顯著（ｐ＜０．０５）。其中ＣＴ表示對照處理，ＨＮ表示高氮處理，??ＬＮ表示低氮處理，下同。??％??２２??

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本文編號：2848169