本文關鍵詞：遼河源森林凋落葉分解特征及其影響因素研究　出處：《北京林業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：凋落葉分解是一個重要的森林生態(tài)過程,既為土壤微生物的生長和繁殖提供物質(zhì)基礎,又在維持土壤活性方面發(fā)揮著重要作用。本研究從揭示凋落葉分解特征及其生境因子驅(qū)動機制的目標出發(fā),以冀北遼河源自然保護區(qū)內(nèi)典型林分為研究對象,采用野外試驗和室內(nèi)分析相結合的方法,分析了凋落葉分解過程中質(zhì)量損失率、養(yǎng)分元素含量和真菌群落多樣性(PCR-DGGE)等的動態(tài)特征,以及與土壤微生物特性(微生物量碳氮、微生物呼吸、微生物代謝熵和胞外酶活性)的關系,并結合環(huán)境因子,重點探究：(1)天然油松林內(nèi)微環(huán)境因子、微生物特性和凋落葉分解特征及其間的關聯(lián)；(2)在山楊-白樺-蒙古櫟闊葉混交林中,不同種類和比例凋落葉組分分解對分解速率、養(yǎng)分元素含量和微生物特性的影響及其間的關聯(lián)；(3)在山楊純林和山楊-白樺-蒙古櫟闊葉混交林中,不同凋落葉組分在置換分解環(huán)境下的微環(huán)境因子、微生物特性和凋落葉分解特征及其間的關聯(lián)。主要研究結果如下：1.油松林凋落葉的分解速率隨林齡的增加而增大。凋落葉木質(zhì)素/氮、土壤微生物代謝熵、真菌群落多樣性、土壤濕度和溫度為主要調(diào)控因子,共同解釋了油松凋落葉質(zhì)量損失87.6%的時空變異,而且凋落葉的木質(zhì)素/氮是最主要因子,其次為土壤微生物代謝熵、真菌群落多樣性、土壤溫度和濕度。而且,凋落葉木質(zhì)素/氮和土壤微生物代謝熵與凋落葉質(zhì)量損失呈顯著負相關,真菌群落多樣性、土壤溫度和濕度與凋落葉質(zhì)量損失呈顯著正相關。2.在闊葉混交林中,山楊和白樺1：1混合(5A：5B)、白樺、山楊和蒙古櫟1：8：1混合(1B：8A：10)、白樺、山楊和蒙古櫟3：4：3混合(3B：4A：30)分解的實測速率顯著大于其預測速率,呈現(xiàn)“非疊加效應”；而山楊和蒙古櫟1：1混合(5A：50)與白樺和蒙古櫟1：1混合(5B：50)凋落葉分解的實測速率與預測速率的差異不顯著,近似呈現(xiàn)“疊加效應”。另外,凋落葉木質(zhì)素/氮、真菌群落多樣性、土壤含水量和溫度為主要調(diào)控因子,共同解釋了凋落葉質(zhì)量損失91.1%的時空變異,而且凋落葉的木質(zhì)素/氮是最主要因子,與闊葉凋落葉質(zhì)量損失呈顯著負相關,其次為真菌群落多樣性、土壤溫度和濕度,與闊葉凋落葉質(zhì)量損失呈顯著正相關。3.在山楊純林中,山楊凋落葉的分解速率最大,其次是白樺凋落葉,蒙古櫟凋落葉的分解速率最低。其中,山楊、白樺凋落葉分別在山楊純林和闊葉混交林下的分解速率差異不顯著,即“置換效應”不顯著；但是蒙古櫟凋落葉在混交林下的分解速率顯著大于在純林下的分解速率,即“置換效應”顯著。另外,闊葉凋落葉的木質(zhì)素／二氮、土壤溫度和濕度這三個因子共同解釋了闊葉凋落葉質(zhì)量損失87.4%的時空變異,而且凋落葉的木質(zhì)素／氮是最主要因子,與闊葉凋落葉分解呈顯著負相關,其次為土壤溫度和濕度；凋落葉累積質(zhì)量損失與真菌群落多樣性不存在顯著相關性。綜上所述,影響凋落葉分解速率的首要因子是凋落葉木質(zhì)素/氮,其次為環(huán)境因子。本論文從凋落葉養(yǎng)分含量、環(huán)境因子和微生物特性因子等方面探討了影響凋落葉分解的關鍵因子,初步闡明森林凋落葉分解的生境驅(qū)動機制,其結果對冀北遼河源地區(qū)合理營造混交林和評價森林土壤碳庫動態(tài)工作提供了數(shù)據(jù)支持和科學依據(jù)。
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S714
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本文編號：1328481