本文關鍵詞： 植被類型 土壤微生物生物量碳 土壤微生物生物量氮 土壤細菌群落 土壤真菌群落 土壤呼吸 黃土丘陵區(qū)　出處：《中國科學院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：自黃土高原地區(qū)大規(guī)模的實施了植被恢復以來,生態(tài)環(huán)境得到了大幅度的改善。植被恢復不僅可以保持水土,而且可通過土壤-植物之間的相互作用,改變土壤生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力及改善土壤養(yǎng)分狀況。研究植被恢復后不同植被類型下的土壤特點,是進一步認識生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的基礎,對于預測土壤生態(tài)系統(tǒng)功能對環(huán)境因子的響應規(guī)律、為黃土高原區(qū)植被類型優(yōu)選有著重要的理論和現(xiàn)實意義。以陜西延安黃土丘陵區(qū)4種植被類型(人工刺槐林、天然側柏林、天然遼東櫟林、天然灌叢)為研究對象,以裸地作為對照,分析了土壤微生物生物量碳、氮含量、細菌和真菌的豐度及其與土壤基本化學性質的關系,探討土壤微生物群落結構的主要影響因素和驅動力。結果表明:(1)4種植被類型的土壤質量較之裸地都有不同程度的改善;植被類型相似,土壤的化學性質也相似。本研究中天然遼東櫟林在土壤養(yǎng)分的累積上優(yōu)于人工刺槐林;與林地相比,裸地的土壤養(yǎng)分比較貧瘠。人工刺槐林的有機質、總氮和土壤碳氮比含量顯著低于其他天然林地的含量(P0.05)。(2)不同植被類型,土壤養(yǎng)分狀況不同,土壤微生物生物量也有較大差異。土壤養(yǎng)分的總體變化趨勢為:天然林人工林裸地。土壤養(yǎng)分和微生物生物量表現(xiàn)出一致的趨勢:天然林與灌叢最高,人工林次之,裸地最低。土壤微生物生物量碳、氮與土壤有機質、總氮和土壤有效磷呈顯著正相關(P0.01)。(3)裸地土壤的細菌豐度最低,細菌豐度與土壤養(yǎng)分狀況呈顯著正相關(P0.05);人工刺槐林真菌含量顯著低于天然遼東櫟林,真菌與土壤養(yǎng)分無顯著相關性,與土壤pH顯著負相關(P0.05)。(4)細菌的優(yōu)勢門包括變形菌門(42.35%),放線菌(15.61%),酸桿菌(13.32%),擬桿菌(8.43%)和芽單胞菌(6.0%)。真菌優(yōu)勢門為子囊菌(40.39%),擔子菌(38.01%)和接合菌(16.86%)。典范對應分析和冗余分析結果顯示,土壤細菌和真菌群落都可以按照植被類型進行聚類。其中,細菌群落的主要驅動因子是土壤有機質,而真菌的主要驅動因子是土壤有效磷。該研究結果表明,植被類型不同可以導致土壤質量的差異,二者對土壤微生物群落組成具有控制作用,微生物的群落組成在一定程度上可以反映土壤質量狀況。兩典型林分(天然遼東櫟林和人工刺槐林)的土壤呼吸強度在25oC時最大,且天然遼東櫟林的土壤呼吸強度要高于人工刺槐林。天然遼東櫟林土壤呼吸溫度敏感性(1.630)略高于人工刺槐林(1.572)土壤呼吸強度均隨著土壤濕度的升高先增強后降低,二者趨勢均表現(xiàn)為60%時最高。
[Abstract]:Since the large-scale implementation of vegetation restoration in the Loess Plateau, the ecological environment has been greatly improved. Vegetation restoration can not only preserve soil and water, but also through the soil-plant interaction. To change the productivity of soil ecosystem and to improve soil nutrient status and to study the soil characteristics of different vegetation types after vegetation restoration is the basis of further understanding of ecosystem structure and function. To predict the response of soil ecosystem function to environmental factors. It is of great theoretical and practical significance to select vegetation types in Loess Plateau. The 4 planting cover types (artificial Robinia pseudoacacia, natural Platycladus orientalis, natural Liaodong oak forest) in Yan'an Loess Hilly area of Shaanxi Province are used. Natural scrub) as the study object, the relationship between soil microbial biomass carbon, nitrogen content, bacterial and fungal abundance and basic chemical properties of soil was analyzed with bare land as control. The main influencing factors and driving forces of soil microbial community structure were discussed. In this study, the accumulation of soil nutrients in natural oak forest was better than that in artificial Robinia pseudoacacia forest. Compared with the forest land, the soil nutrient of bare land was relatively poor. The contents of organic matter, total nitrogen and soil C / N ratio in artificial Robinia pseudoacacia forest were significantly lower than those in other natural forest land. Soil nutrient status is different. The total change trend of soil nutrient was: natural forest plantation bare land. Soil nutrient and microbial biomass showed the same trend: natural forest and shrub were the highest. Soil microbial biomass carbon, nitrogen and soil organic matter, total nitrogen and soil available phosphorus were significantly positively correlated with soil available phosphorus. There was a significant positive correlation between bacterial abundance and soil nutrient status (P0.05). The fungal content in artificial Robinia pseudoacacia forest was significantly lower than that in natural oak forest, and there was no significant correlation between fungi and soil nutrients. The dominant phylum of bacteria was 42.35 phylum, 15.61% actinomycetes and 13.32% actinomycetes. Bacteroides 8. 43) and B. spp. 6. 0. The dominant fungal phylum is ascomycetes 40.39). The results of canonical correspondence analysis and redundancy analysis showed that both soil bacterial and fungal communities could be clustered according to vegetation types. The main driving factor of bacterial community is soil organic matter, while the main driving factor of fungi is soil available phosphorus. The results show that different vegetation types can lead to the difference of soil quality. Both of them can control the composition of soil microbial community. The soil respiration intensity of two typical stands (natural oak forest and artificial Robinia pseudoacacia forest) was the highest at 25oC. The soil respiration intensity of the natural oak forest was higher than that of the artificial Robinia pseudoacacia forest, and the soil respiration temperature sensitivity of the natural oak forest was slightly higher than that of the artificial Robinia pseudoacacia forest. Soil respiration intensity increased first and then decreased with the increase of soil moisture. Both showed the highest trend at 60 hours.
【學位授予單位】：中國科學院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S714

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