發(fā)布時(shí)間：2020-06-17 20:10

【摘要】：油茶(Camellia oleifera Abel)屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia L.)植物,為常綠小喬木或灌木,其油脂含油量較高,兼有營養(yǎng)、醫(yī)藥、保健等較高的綜合開發(fā)利用價(jià)值,已成為我國具有較大發(fā)展?jié)摿Φ慕?jīng)濟(jì)林木之一。土壤環(huán)境狀況是實(shí)現(xiàn)油茶優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要保障,其中土壤質(zhì)量退化是營建生態(tài)高值油茶經(jīng)濟(jì)林的重要限制因子,而土壤微生物學(xué)特征是評價(jià)油茶人工林土壤質(zhì)量演變的關(guān)鍵因子,但其調(diào)控和影響土壤質(zhì)量的機(jī)制尚不清楚。本文以贛西6類典型油茶人工林為研究對象,采用樣地調(diào)查、野外取樣和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法,綜合運(yùn)用傳統(tǒng)土壤生物化學(xué)分析技術(shù)和微生物量估測方法,結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)的變性梯度凝膠電泳(DGGE)技術(shù),重點(diǎn)剖析種植年限、撫育管理措施、季節(jié)變化對油茶人工林不同層次土壤微生物學(xué)生理生化特性、主要微生物類群及微生物群落細(xì)菌基因多樣性的影響,以及與土壤質(zhì)量特性的耦合機(jī)制,研究成果可為贛西油茶人工林土壤質(zhì)量狀況評價(jià)及合理經(jīng)營措施提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果：1、集約經(jīng)營措施下1年齡、6年齡和10年齡油茶人工林土壤微生物學(xué)特征總體表現(xiàn)為隨著種植年限的延長而改善。而粗放經(jīng)營的10年齡、30年齡和50年齡的油茶人工林土壤微生物屬性隨著種植年限延長其變化規(guī)律不一致,微生物生物量碳和氮(SMBC、SMBN)、過氧化物酶、轉(zhuǎn)化酶、蛋白酶、脲酶和酸性磷酸酶活性隨著種植年限延長而增加,土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量呈減少的變化趨勢。種植年限對土壤微生物學(xué)的特征影響顯著,且還可能與經(jīng)營管理措施有關(guān)。2、油茶人工林土壤微生物學(xué)特征季節(jié)動(dòng)態(tài)變化顯著,且不同生化和生物學(xué)表征指標(biāo)的季節(jié)波動(dòng)規(guī)律因種植年限的不同而改變。油茶林土壤酶活性的季節(jié)波動(dòng)較大,微生物生物量次之,而土壤養(yǎng)分及其有效性的季節(jié)波動(dòng)較小。土壤微生物學(xué)特性既受到季節(jié)變化所驅(qū)動(dòng)的水分、熱量和溫度改變的調(diào)控,還受到不同種植年限油茶人工林本身特性和林木的生長發(fā)育節(jié)律等方面的影響。3、集約經(jīng)營管理10年齡油茶人工林表層土壤全氮、全磷、全鉀、pH、有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷、速效鉀、含水量、SMBN、微生物生物量磷(SMBP)、過氧化氫酶、過氧化物酶、轉(zhuǎn)化酶、蛋白酶、脲酶和酸性磷酸酶活性比粗放經(jīng)營管理10年齡油茶人工林分別高出30.43%,48.53%,18.12%,16.36%,39.91%,32.95%,21.24%,40.63%,8.87%,47.57%,21.39%,31.03%,35.76%,37.98%,60.89%,43.64%,25.03%。可見,集約經(jīng)營有利于改善土壤微生物學(xué)特性。4、土壤化學(xué)和生物學(xué)特性具有明顯的分層性。表層(0-20 cm)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、SMBC、SMBN、SMBP、過氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、蛋白酶、脲酶均顯著高于下層(20-40 cm)。相對于下層,表層土壤微生物較為活躍,是油茶人工林土壤養(yǎng)分供應(yīng)的主要驅(qū)動(dòng)者。5、DGGE圖譜分析表明,10年齡油茶人工林細(xì)菌基因多樣性較為豐富,集約經(jīng)營與粗放經(jīng)營10年齡油茶人工林細(xì)菌多樣性條帶數(shù)年均值分別為27.25條和22條；集約經(jīng)營10年齡油茶林的細(xì)菌物種數(shù)量多。條帶測序結(jié)果與GenBank數(shù)據(jù)庫序列進(jìn)行Blast序列比對表明,與16S rDNA序列的相似性在84%-99%,其中與腸桿菌(Enterobacter sp)、泛菌屬(Pantoea sp)、未培養(yǎng)芽孢桿菌(Uncultured Bacillus sp)等菌株的16S rDNA序列相似性高達(dá)97%以上。優(yōu)勢菌屬為泛菌屬(Pantoea sp)、腸桿菌(Enterobacter ludwigii)、菠蘿泛菌(Pantoea ananatis)。6、油茶人工林反映土壤微生物特征的變量間內(nèi)在關(guān)聯(lián)性密切。主成分分析貢獻(xiàn)最大的是全氮和SMBN,冗余分析表明水解性氮對土壤微生物屬性影響顯著。推斷,土壤氮?jiǎng)討B(tài)是反映油茶土壤質(zhì)量演變的關(guān)鍵指標(biāo)。綜上所述,油茶人工林土壤微生物特性具有較強(qiáng)的變異性,土壤微生物特性既受控于季節(jié)波動(dòng)所驅(qū)動(dòng)的水分和溫度的變化,又與土壤化學(xué)特性關(guān)系密切,還與林木本身的特性、林地生境和林木的生長發(fā)育節(jié)律有關(guān)。土壤微生物特性可作為反映土壤質(zhì)量演變及其養(yǎng)分供應(yīng)狀況的潛在評價(jià)指標(biāo)。隨著油茶人工林種植年限的增長,土壤質(zhì)量及其微生物特性具有退化的可能性,而集約經(jīng)營管理措施可改善土壤微生物特性,促進(jìn)土壤質(zhì)量的改善。
【學(xué)位授予單位】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S794.4;S714.3
【圖文】：

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本文編號：2718101