放牧與施氮對草甸草原土壤線蟲群落的作用研究
本文關(guān)鍵詞:放牧與施氮對草甸草原土壤線蟲群落的作用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:線蟲(nematode)在土壤碎屑食物網(wǎng)中占據(jù)多個營養(yǎng)級,它在能量和礦物質(zhì)養(yǎng)分的循環(huán)流動中發(fā)揮重要的作用。因此線蟲的群落結(jié)構(gòu)和多樣性水平在一定程度上可以反映生態(tài)系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定性。放牧(grazing)是草地生態(tài)系統(tǒng)主要的干擾形式,同時也作為保護生物多樣性和改善草地生態(tài)系統(tǒng)功能的管理手段。全球變化的重要內(nèi)容之一是氮沉降(nitrogen deposition)。放牧和施氮均是通過改變植物群落、土壤理化性質(zhì)和土壤環(huán)境進一步影響土壤線蟲群落。目前,關(guān)于放牧和氮沉降對土壤線蟲的影響有大量研究。然而,針對氮沉降背景下放牧對土壤線蟲的相關(guān)研究比較少,尤其是氮沉降條件下不同放牧方式對土壤線蟲群落的調(diào)節(jié)作用還缺少相關(guān)的研究。本研究以呼倫貝爾的草甸草原為研究對象,在施氮的不同的梯度下,通過對放牧的實驗的控制,探究了單獨放牧(single grazing)和混合放牧(mixed grazing)方式下的大型草食動物(烏珠穆沁羊和蒙古牛)對土壤線蟲群落特征以及土壤理化性質(zhì)和植物群落特征的影響,獲得以下研究結(jié)果和結(jié)論如下:(1)在巴彥烏拉草甸草原共發(fā)現(xiàn)土壤線蟲總計有52個屬,其中優(yōu)勢屬包括有麗突屬Acrobeles、螺旋屬Helicotylenchus、擬麗突屬Acrobeloides和絲尾墊刃屬Filenchus。常見屬包括板唇屬Chiloplacus、棱咽屬Prismatolaimus、擬滑刃屬Paraphelenchus、膜皮屬Diphtherophora、矮化屬Tylenchorhynchu、單齒屬Mononchus和托那斯屬Thonus。(2)施氮對線蟲的作用受放牧方式的影響。在牛單牧處理中,施氮通過增加食細(xì)菌線蟲、植食性和捕食雜食性線蟲的多度而顯著增加總線蟲多度,而在其他放牧處理中,施氮顯著降低線蟲多度;在各放牧處理中,施氮都能夠顯著降低食真菌線蟲多度。施氮主要通過減少植物地下生物量降低線蟲多度。在牛單牧中,施氮顯著增加線蟲豐富度和多樣性,而在其他放牧處理中,施氮顯著降低線蟲豐富度。施氮能夠直接降低線蟲豐富度,也能夠通過提高土壤銨態(tài)氮含量提高物種豐富度;施氮通過提高土壤硝態(tài)氮含量增加線蟲多樣性。(3)放牧對線蟲的作用受氮的影響。在不施氮處理中,牛單牧通過減少食細(xì)菌、植食性和捕食雜食性線蟲而降低總線蟲多度;而在施氮樣地中,牛單牧顯著增加以上三種營養(yǎng)類群線蟲多度而提高總線蟲多度。在不施氮處理中,牛單牧線蟲豐富度低于無牧和羊單牧,牛單牧和混牧樣地中線蟲多樣性低于無牧和羊單牧;在施氮處理中,牛單牧線蟲豐富度顯著高于其他處理,牛單牧和混牧中線蟲多樣性高于無牧和羊單牧。放牧能夠通過降低植物物種豐富度減少線蟲豐富度,放牧通過降低土壤硝態(tài)氮含量減少線蟲多樣性。(4)混合放牧能夠減輕氮沉降對土壤線蟲的不利影響。在無牧和牛羊單牧處理中,施氮顯著提高通道指數(shù)而降低成熟度指數(shù),而在混合放牧中施氮作用不顯著。在不施氮樣地中,混合放牧線蟲成熟度指數(shù)顯著低于其他放牧處理;而施氮后,牛羊單牧以及混合放牧都能夠顯著提高成熟度指數(shù)。本結(jié)果表明,在氮沉降背景下,放牧能夠提高線蟲群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并且混合放牧有助于抑制氮沉降對線蟲群落結(jié)構(gòu)的不利影響。基于以上結(jié)論,本研究闡明了施氮和混合放牧影響土壤線蟲群落特征的作用規(guī)律,揭示了施氮和混合放牧通過改變土壤環(huán)境和植物群落調(diào)節(jié)線蟲群落的作用途徑,闡明了氮沉降背景下不同放牧方式調(diào)節(jié)土壤線蟲群落的內(nèi)在機制。實驗結(jié)論還表明,土壤線蟲多樣性與可利用氮含量和植物多樣性正相關(guān),施氮通過提高可利用氮含量提高線蟲多樣性,放牧能夠通過降低植物多樣性減少線蟲多樣性,本研究豐富了草地生態(tài)學(xué)理論和生物多樣性理論;在氮沉降背景下,放牧能夠提高線蟲群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,混合放牧有助于抑制氮沉降對線蟲群落結(jié)構(gòu)的不利影響,加深關(guān)于草地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能維持機理及其對全球變化和人類干擾響應(yīng)的理解。
【關(guān)鍵詞】:土壤線蟲 放牧 施氮 線蟲多度 線蟲多樣性 線蟲群落結(jié)構(gòu) 草地
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S812.2
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 1 引言11-23
- 1.1 研究背景11-13
- 1.2 研究現(xiàn)狀13-21
- 1.2.1 土壤線蟲與植物群落13-14
- 1.2.2 土壤條件對線蟲的影響14-15
- 1.2.3 放牧對土壤線蟲的作用15-18
- 1.2.4 氮沉降對土壤線蟲的作用18-20
- 1.2.5 放牧與施氮對土壤線蟲群落的影響20-21
- 1.3 存在問題21-22
- 1.4 研究目的和意義22-23
- 2 研究區(qū)域及研究方法23-30
- 2.1 研究區(qū)域23-24
- 2.1.1 地理位置23
- 2.1.2 氣候特征23-24
- 2.1.3 土壤特征24
- 2.1.4 植被特征24
- 2.2 研究方法24-29
- 2.2.1 實驗設(shè)計與處理24-25
- 2.2.2 植被調(diào)查與取樣25-26
- 2.2.3 土壤取樣26-27
- 2.2.4 土壤線蟲的提取與鑒定27-29
- 2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析29-30
- 3 結(jié)果與分析30-58
- 3.1 草地土壤線蟲科屬組成30-37
- 3.2 放牧與施氮條件下土壤線蟲多度變化37-41
- 3.3 放牧與施氮對土壤線蟲多樣性的作用41-45
- 3.4 放牧與施氮對土壤特征的影響45-51
- 3.5 氮沉降背景下放牧對植物特征的影響51-54
- 3.6 放牧與施氮條件下土壤線蟲營養(yǎng)類群組成的變化54-55
- 3.7 放牧與施氮影響土壤線蟲群落的作用關(guān)系55-58
- 4 討論58-65
- 4.1 放牧對草甸草原土壤線蟲的作用機制58-60
- 4.2 施氮對草甸草原土壤線蟲的調(diào)控作用60-63
- 4.3 氮沉降背景下放牧調(diào)節(jié)土壤線蟲的作用途徑及機制63-65
- 5 結(jié)論和展望65-67
- 5.1 結(jié)論65
- 5.2 創(chuàng)新點65-67
- 參考文獻67-75
- 致謝75
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本文關(guān)鍵詞:放牧與施氮對草甸草原土壤線蟲群落的作用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:318520
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