【摘要】：森林凋落物是土壤養(yǎng)分的基本載體和連接森林植物與土壤,特別是土壤微生物群落間的紐帶,在凋落物中,凋落葉占有極大的比例,是土壤自肥作用中養(yǎng)分再生的主要源泉。土壤微生物是土壤諸成分中最具活力的部分,在森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過程中起關(guān)鍵作用。森林凋落葉質(zhì)量和數(shù)量的變化對(duì)土壤微生物群落的組成結(jié)構(gòu)存在著顯著影響。研究黃土高原天然次生林中不同樹種凋落葉對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征的影響,有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)森林植物群落與土壤微生物群落間的互作關(guān)系,是深入研究黃土高原森林次生演替機(jī)制的重要內(nèi)容,對(duì)于科學(xué)地指導(dǎo)黃土高原地區(qū)的植被建設(shè)和管理具有重要的借鑒作用。 本研究區(qū)域設(shè)置在陜西省旬邑縣馬欄林場(chǎng),在該區(qū)不同森林群落內(nèi)分別采集主要樹種的地表凋落葉,同時(shí)采集林緣撂荒地土壤。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展2種處理：1)以不同凋落葉浸提液分別處理撂荒地土壤；2)以不同凋落葉分別覆蓋處理撂荒地土壤。采用微生物培養(yǎng)法(含MPN法)和變性梯度凝膠電泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)技術(shù),分別測(cè)定土壤微生物三大類群、主要生理群和遺傳結(jié)構(gòu)組成。通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)和多元分析,研究凋落葉對(duì)土壤微生物群落特征的影響,主要成果如下： 1.不同凋落葉浸提液分別處理撂荒地土壤后,土壤微生物三大類群組成變化特征：1)在7種處理中,除S4(遼東櫟-白樺)和S7(遼東櫟-油松-白樺)表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)外,其余處理均表現(xiàn)為正效應(yīng),其中S5(遼東櫟-白樺)的微生物總數(shù)量、細(xì)菌數(shù)量和真菌數(shù)量均最高,處理效應(yīng)最明顯。2)在單一種類凋落葉處理中,S1(遼東櫟)微生物總數(shù)量、細(xì)菌數(shù)量和真菌數(shù)量均最高,處理效應(yīng)較明顯。 2.不同凋落葉浸提液分別處理撂荒地土壤后,土壤微生物主要生理群組成變化特征：1)在7種處理中,固氮菌、氨化細(xì)菌和硝化細(xì)菌均表現(xiàn)為正變化效應(yīng),而纖維素分解菌均表現(xiàn)為負(fù)變化效應(yīng)。對(duì)于固氮菌和硝化細(xì)菌,S3(白樺)數(shù)量均最高,處理效應(yīng)均明顯；對(duì)于氨化細(xì)菌,S4數(shù)量最高,處理效應(yīng)最明顯。2)在單一種類凋落葉處理中,S3的固氮菌和硝化細(xì)菌數(shù)量最高,處理效應(yīng)較明顯,而在氨化細(xì)菌數(shù)量上與S1和S2(油松)差別不明顯。3)PCA結(jié)果進(jìn)一步印證了不同種類凋落葉對(duì)土壤微生物生理群具有明顯的處理效應(yīng),7種凋落葉處理均與對(duì)照差異明顯。 3.不同凋落葉浸提液分別處理撂荒地土壤后,土壤細(xì)菌群落變化特征：1)多樣性變化趨勢(shì)為：S4S1S6=S8S3S5S2S7,其中S4、S1和S6表現(xiàn)為正效應(yīng),而S3、S5、S2和S7表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。2)基于DGGE圖譜的系統(tǒng)聚類結(jié)果顯示,7種凋落葉浸提液對(duì)土壤細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)的影響明顯,且對(duì)于細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響上,S7與其余6種處理效應(yīng)明顯不同。 4.不同凋落葉分別覆蓋處理撂荒地土壤后,土壤細(xì)菌群落的時(shí)空變化特征：1)處理5個(gè)月后,8種土壤細(xì)菌多樣性總體上均表現(xiàn)為增高變化趨勢(shì)；其中凋落葉覆蓋處理的7個(gè)土樣在5個(gè)月的變化中波動(dòng)性較大：就單一種類凋落葉處理而言,培養(yǎng)5個(gè)月后,多樣性由大至小序列為S1S2S3,且前二者變化趨勢(shì)相似；就不同種類凋落葉混合處理而言,培養(yǎng)5個(gè)月后,多樣性由大至小序列為S7S5S6S4,且前三者變化趨勢(shì)相似。2)基于DGGE圖譜,各月份的系統(tǒng)聚類結(jié)果均顯示,單一種類凋落葉處理(S1、S2和S3)與對(duì)照(S8)的相異性較大,三者對(duì)土壤細(xì)菌群落組成結(jié)構(gòu)影響明顯；培養(yǎng)至第5個(gè)月后,S1、S2和S3聚為一類,且S1與S2更為相似；在對(duì)細(xì)菌群落組成的影響上,S1、S2和S3與對(duì)照(S8)及混合處理(S4、S5、S6和S7)明顯不同。3)基于DGGE圖譜的PCA結(jié)果,每一種處理都顯示出細(xì)菌群落具有不同的時(shí)間結(jié)構(gòu)；S3、S4和S5細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在第1-2個(gè)月改變較為明顯,至第3-5個(gè)月趨向一致。S6和S7樣品細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在第1-3個(gè)月出現(xiàn)波動(dòng)后,第4～5個(gè)月較為一致。S1和S2的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化波動(dòng)較大。 研究表明,不同種類凋落葉浸提液對(duì)土壤微生物的數(shù)量和組成有顯著影響,并表現(xiàn)出一定的規(guī)律,一定程度上反映了樹種間的演替關(guān)系；凋落葉組分對(duì)土壤細(xì)菌群落多樣性的影響隨著凋落葉種類組成的改變而變化,凋落葉組分相近的土壤處理,細(xì)菌群落組成相似,反映了凋落葉對(duì)土壤微生物的不同化感作用；凋落葉覆蓋實(shí)驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)了時(shí)空條件變化對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)具有明顯影響,凋落葉成分和比例的不同,是微生物組成差異的主要原因,這種差異進(jìn)而引起細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S714.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄒厚遠(yuǎn),劉國(guó)彬,王晗生;子午嶺林區(qū)北部近50年植被的變化發(fā)展[J];西北植物學(xué)報(bào);2002年01期

2 李裕元,邵明安;黃土高原子午嶺森林群落演替與結(jié)構(gòu)特征演化[J];西北植物學(xué)報(bào);2003年05期

3 彭龍福;35年生楠木人工林生物量及生產(chǎn)力的研究[J];福建林學(xué)院學(xué)報(bào);2003年02期

4 陳金耀;天然杉木混交林及主要伴生樹種凋落物動(dòng)態(tài)變化[J];福建林學(xué)院學(xué)報(bào);1998年03期

5 陳堆全;木荷凋落物分解及對(duì)土壤作用規(guī)律的研究[J];福建林業(yè)科技;2001年02期

6 李國(guó)慶;王孝安;郭華;朱志紅;;黃土高原馬欄林區(qū)森林群落生態(tài)梯度分析[J];干旱區(qū)研究;2009年02期

7 李峰;王孝安;;林隙對(duì)黃土高原馬欄林區(qū)優(yōu)勢(shì)種更新的影響[J];干旱區(qū)研究;2011年02期

8 周存宇;凋落物在森林生態(tài)系統(tǒng)中的作用及其研究進(jìn)展[J];湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào);2003年02期

9 楊玉盛,郭劍芬,陳銀秀,陳光水,鄭燕明;福建柏和杉木人工林凋落物分解及養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的比較[J];林業(yè)科學(xué);2004年03期

10 郭劍芬;楊玉盛;陳光水;林鵬;謝錦升;;森林凋落物分解研究進(jìn)展[J];林業(yè)科學(xué);2006年04期

本文編號(hào)：2761397