【摘要】：森林土壤有機層(Soil organic layer, OL)是指森林中累積于土壤表面未分解到完全分解的有機殘余物質(zhì)層面,包括新鮮凋落物層(Freshly litter layer, LL),半分解層(Fragmented litter layer, FL)和分解層(或稱腐殖質(zhì)層,Humified litter layer,HL),是森林生態(tài)系統(tǒng)中對環(huán)境變化最敏感的生態(tài)界面。這意味著森林林冠對降水和光照的再分配形成的環(huán)境梯度可能對土壤有機層微生物生物量動態(tài)產(chǎn)生顯著影響,從而影響森林地表凋落物分解動態(tài),但迄今缺乏相應的研究。不同分解程度的紅樺(Betula albo-sinensis)、四川紅杉(Larix mastersiana)、方枝柏(Sabina saltuaria)和岷江冷杉(Abies faxoniana)凋落物是高山森林土壤有機層的基礎組成部分。因此,2010-2012期間,采用凋落物分解袋法和定位采樣分析的研究方法,研究了高山森林非生長季節(jié)(雪被形成前的凍結前期、雪被完全覆蓋的凍結期、雪被消失的融化期)與生長季節(jié)(生長季節(jié)前期和生長季節(jié)后期)林隙對土壤有機層新鮮凋落物層、半分解凋落物層和分解層微生物生物量動態(tài)的影響,以期為深入了解高山森林林隙對土壤有機層碳、氮、磷等過程的作用機制以及高山森林生態(tài)系統(tǒng)過程提供科學依據(jù)。研究結果表明： (1).非生長季節(jié)高山森林林冠對降雪的再分配使林隙內(nèi)外形成了明顯的雪被厚度梯度,同時也形成了影響冬季土壤有機層微生物生物量的環(huán)境條件。在生長季節(jié),林冠對降雨和光照的再分配使林隙內(nèi)外形成了差異明顯的水熱環(huán)境條件,從而影響生長季節(jié)內(nèi)的土壤有機層微生物生物量動態(tài)。非生長季節(jié)雪被厚度隨林隙郁閉度的增大而降低,雪被覆蓋下溫度相對穩(wěn)定；而生長季節(jié)溫度隨郁閉度的增加而降低,且對空氣溫度變化的變化具有延遲性。這說明林隙對林下微環(huán)境具有顯著的保護作用,能減緩外界對其影響性。 (2).林隙顯著影響微生物生物量動態(tài)變化規(guī)律。非生長季節(jié),微生物生物量整體上隨雪被的增加而增大；生長季節(jié),微生物生物量隨溫度的的升高而降低,隨濕度的增加而增大。新鮮凋落物層微生物生物量在非生長季節(jié)隨溫度的降低而降低,完全分解層則有隨溫度降低而升高的趨勢,半分解層介于二者之間。然而,生長季節(jié)新鮮凋落物層隨溫度的升高而降低,完全分解層則隨溫度的升高表現(xiàn)出升高的趨勢；3個層次的穩(wěn)定性依次表現(xiàn)為新鮮凋落物層半分解層完全分解層。這說明凋落物層從上到下微環(huán)境越來越穩(wěn)定。 (3).林隙對4種新鮮凋落物分解過程中微生物生物量碳、氮、磷動態(tài)具有顯著影響,但其作用方式有所不同。在非生長季節(jié),土壤有機層的微生物生物量碳、氮、磷均隨林隙的增大而增大,生長季節(jié)則表現(xiàn)出隨林隙的增大而減小的趨勢。不同物種之間存在較大的差異性,微生物生物量碳表現(xiàn)為四川紅杉紅樺岷江冷杉方枝柏；微生物生物量氮表現(xiàn)為紅樺四川紅杉方枝柏岷江冷杉；微生物生物量磷表現(xiàn)為紅樺四川紅杉岷江冷杉方枝柏。整體而言,闊葉凋落物分解過程中微生物生物量均大于針葉凋落物。 (4).林隙對半分解層分解過程中微生物生物量碳、氮、磷動態(tài)具有不同程度的影響。非生長季節(jié)微生物生物量隨林隙的增大而降低,生長季節(jié)隨林隙的增大而表現(xiàn)為先增大后降低的趨勢。微生物生物量碳全年處于相對穩(wěn)定的一個狀態(tài),生長季節(jié)微生物生物量磷明顯高于非生長季節(jié),微生物生物量氮介于二者之間。整體而言,半分解層微生物生物量相對穩(wěn)定。 (5).林隙對分解層微生物生物量碳、氮、磷動態(tài)具有一定程度的影響。總體而言,非生長季節(jié)隨雪被的增加而有增大的趨勢,生長季節(jié)隨林隙的增加而降低。其微生物生物量波動性表現(xiàn)為微生物生物量磷微生物生物量氮微生物生物量碳。分解層處于有機層最下端,但仍然受雪被影響顯著,表現(xiàn)在凍結期微生物生物量明顯增大的趨勢。 綜上所述,高山森林林隙對土壤有機層不同層次微生物生物量具有顯著影響,生長季節(jié)微生物生物量顯著高于非生長季節(jié),溫度是影響有機質(zhì)分解的重要影響因子之一。林隙對土壤有機層微生物生物量的影響主要是通過影響微生物生存空間的微環(huán)境,從而影響其活動空間,調(diào)節(jié)整個有機層微生物過程。在當前全球氣候變暖下,高山森林對氣候的響應非常敏感,導致其作用下微環(huán)境也會相應發(fā)生改變,同時作用于整個有機層,這為更加清晰地認識高寒生態(tài)系統(tǒng)有機層對氣候變化的響應提供了一定的科學依據(jù)。
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：S714

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 朱雙燕;王克林;曾馥平;曾昭霞;宋同清;;桂西北喀斯特地區(qū)3種灌木群落土壤有機層特征[J];應用與環(huán)境生物學報;2009年04期

2 閻洪剛;張方輝;馬穎;劉丁菡;;有機層界面對有機電致發(fā)光器件性能的影響[J];半導體光電;2010年04期

3 鄧仁菊;楊萬勤;張健;胡建利;馮瑞芳;簡毅;林靜;;川西亞高山森林土壤有機層碳、氮、磷儲量特征[J];應用與環(huán)境生物學報;2007年04期

4 王奧;張健;楊萬勤;吳福忠;劉利;譚波;;凍融末期亞高山/高山森林土壤有機層細菌多樣性[J];北京林業(yè)大學學報;2010年04期

5 彭應全,張磊,張旭;雙層有機電致發(fā)光器件有機層厚度優(yōu)化的數(shù)值研究(英文)[J];半導體學報;2003年05期

6 侯晶瑩,高文寶,孫家鑫,趙毅,劉式墉;利用有機層間互相摻雜提高有機電致發(fā)光器件的效率[J];發(fā)光學報;2003年02期

7 楊萬勤;馮瑞芳;張健;王開運;;中國西部3個亞高山森林土壤有機層和礦質(zhì)層碳儲量和生化特性(英文)[J];生態(tài)學報;2007年10期

8 許靜;鄭壽添;楊國昱;;基于二維鑭-有機層和多變銅-配合物柱構建的系列3d-4f雜金屬框架[J];中國科學:化學;2011年11期

9 馮瑞芳;楊萬勤;張健;;森林土壤有機層生化特性及其對氣候變化的響應研究進展[J];應用與環(huán)境生物學報;2006年05期

10 劉育偉;楊萬勤;吳福忠;徐振鋒;楊帆;李柏翰;常媛;譚波;;川西亞高山針葉林土壤有機層酶活性[J];生態(tài)環(huán)境學報;2017年05期

相關會議論文 前5條

1 姜文龍;王洪梅;韓強;丁桂英;汪津;王靜;王立忠;常喜;;用有機層厚度匹配的方法制作的有機電致藍光器件[A];第11屆全國發(fā)光學學術會議論文摘要集[C];2007年

2 王銳萍;劉強;林開豪;薛寧;文艷;;尖峰嶺凋落物分解過程微生物動態(tài)變化[A];廿一世紀微生物學發(fā)展前沿與應用新技術研討會論文摘要集[C];2003年

3 于淑玲;;腐生真菌在森林生態(tài)系統(tǒng)中凋落物分解作用的研究[A];首屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學術研討會論文集[C];2005年

4 張偉;蔣先軍;田波;;pH對酸性黃壤微生物生物量以及硝化作用的影響[A];第五次全國土壤生物和生物化學學術研討會論文集[C];2009年

5 孫書存;安樹青;劉茂松;高賢明;;物種多樣性與植物凋落物分解的相互關系:研究概述[A];生物多樣性保護與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展——第四屆全國生物多樣性保護與持續(xù)利用研討會論文集[C];2000年

相關博士學位論文 前7條

1 彭佩欽;洞庭湖區(qū)土壤微生物生物量氮及其與外源氮轉(zhuǎn)化的關系[D];湖南農(nóng)業(yè)大學;2006年

2 宋慶妮;毛竹擴張對常綠闊葉林氮磷分配格局與過程的影響[D];清華大學;2017年

3 賈艷艷;氮、鈉添加對亞熱帶森林土壤動物—凋落物分解系統(tǒng)的影響[D];南京大學;2015年

4 呂艷娜;氮、酸沉降對亞熱帶森林凋落物分解的影響[D];南京大學;2013年

5 蔡岸冬;我國典型陸地生態(tài)系統(tǒng)凋落物腐解的時空特征及驅(qū)動因素[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2019年

6 呂瑞恒;撫育間伐對針葉人工林凋落物分解的影響[D];北京林業(yè)大學;2010年

7 陸曉輝;馬尾松凋落物特性及松針分解過程與調(diào)控研究[D];貴州大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 何敏;高山森林林隙對土壤有機層微生物生物量動態(tài)的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2013年

2 馮瑞芳;高寒森林土壤有機層酶活性動態(tài)及其對模擬氣候變化的響應[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2007年

3 楊玉蓮;模擬增溫對高山森林土壤微生物和酶活性的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2012年

4 李秀宇;闊葉紅松混交林林隙下凋落物分解釋放對土壤微量元素及葡萄糖影響[D];東北林業(yè)大學;2016年

5 吳彩云;有機電致發(fā)光器件：ITO/TPD/Aiq_3/Al的制備工藝及性能研究[D];蘇州大學;2001年

6 茍小林;模擬增溫對高山森林土壤碳氮轉(zhuǎn)化的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2014年

7 張志陽;牦牛糞分解及對土壤理化性質(zhì)、微生物生物量和酶活性的影響[D];蘭州大學;2019年

8 黃天穎;氮素添加對城市森林凋落物早期分解過程的影響[D];上海交通大學;2017年

9 劉旭;氮添加對新疆天山雪嶺云杉凋落物分解和林下土壤性質(zhì)的影響[D];新疆大學;2019年

10 陳新;季節(jié)性雪被下新疆天山雪嶺云杉林凋落物分解與土壤微生物的關系[D];新疆大學;2019年

，

本文編號：2684371