大針茅與糙隱子草凋落物分解的生物化學(xué)特征
發(fā)布時間:2021-10-11 04:55
草原凋落物是分解者的物質(zhì)和能量來源,其分解過程受到廣泛關(guān)注。草原凋落物的分解不僅通過釋放礦質(zhì)養(yǎng)分影響草原生態(tài)系統(tǒng)的凈生產(chǎn)力,而且也是草原碳素周轉(zhuǎn)的重要過程,調(diào)節(jié)著土壤有機(jī)質(zhì)的組成,因此在質(zhì)量和分子水平上深入理解草原凋落物的分解過程對于精確評估和預(yù)測草原土壤中植物性有機(jī)質(zhì)庫的大小和周轉(zhuǎn)速率具有重要理論指導(dǎo)意義。大針茅草原是我國溫帶草原中最典型的草地類型,本論文選取大針茅典型草原的優(yōu)勢植物大針茅和糙隱子草為研究對象,建立單種和兩物種混合的葉與根凋落物室內(nèi)分解實(shí)驗(yàn),分析在分解的第0、30、50、70、120天凋落物的質(zhì)量丟失情況。采用核磁共振和結(jié)合脂的提取技術(shù)闡明大針茅和糙隱子草凋落物分解過程中生物大分子的組成、分解特征及其影響因素,揭示凋落物分解過程在分子與質(zhì)量水平上的相互關(guān)系。主要結(jié)論如下:(1)在同種植物中,葉凋落物的分解速率明顯大于根凋落物的分解速率,凋落物的分解速率受到濕度的顯著影響,且葉片與根混合凋落物的質(zhì)量分解和全碳、全氮的釋放過程均存在加和效應(yīng);C/N越低,凋落物分解速率越大。(2)隨著分解過程的進(jìn)行,大針茅與糙隱子草葉和根凋落物的角質(zhì)素、軟木脂、O/N-烷基碳(碳水化合物)...
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1分解最優(yōu)濕度的條件下(右)與降低分解濕度的條件下(左)葉凋落物的質(zhì)量殘余情況
圖 3.2 分解最優(yōu)濕度的條件下(右)與降低分解濕度的條件下(左)根系凋落物的質(zhì)量殘余情況(SR: Stipa grandis root CR: Cleistogenes squarrosa root BR:Blend root)注:不同字母表示同種分解物不同分解日期之間具有顯著性差異(P<0.05)Fig. 3.2 Quality residues of root litter under optimum humidity conditions (Right Left) and reduced humidityconditions (Left)Note: Different letters indicate significant differences between different decomposition dates of the same litter (P< 0.05).由表 3.2 可知,在相同分解時間下,同一類型、不同分解濕度的根系凋落物的質(zhì)量分解在分解初始階段無顯著性差異(P>0.05),并且在分解初始階段低濕度條件下的大針茅根系凋落物分解速率大于最優(yōu)濕度下的大針茅根系凋落物分解速率,其余凋落物在不同分解時間下的分解均存在顯著差異(P<0.05),并且低濕度條件下的根系凋落物質(zhì)量分解程度均小于最優(yōu)濕度下的根系凋落物的質(zhì)量分解。表 3.2 在不同分解濕度、分解時間的條件下各類型根系凋落物的質(zhì)量剩余情況(單位:g)
圖 3.3 不同分解時間大針茅與糙隱子草葉片及根系凋落物分解的 4 個碳官能團(tuán)核磁共振信號強(qiáng)度(a)烷基碳,(b)O/N-烷基碳,(c)芳香碳,(d)羧基碳注:不同字母表示在不同分解時間差異顯著(P<0.05)Fig. 3.3 Nuclear magnetic resonance (NMR) signal intensity of four carbon functional groups for leaf and rootlitter of S. grandis and C. squarrosa at different decomposition time(a)Alkyl C, (b) O/N-alkyl C, (c) Aromatic C, (d) Carboxylic CNote:Different letters showed significant difference in different decomposition time (P < 0.05).SL: Stipa grandis leaf CL: Cleistogenes squarrosa leaf SR: Stipa grandis root CR: Cleistogenes squarrosa root3.2.1.2 不同類型碳的殘留量/初始量變化圖 3.4 反映出了大針茅與糙隱子草葉片及其根系凋落物分解過程中不同類型碳?xì)埩袅?初始量的變化情況,隨著分解程度的增加,烷基碳和芳香碳的含量通常降低或保持不變。Baldock等[83]認(rèn)為,在某些情況下,這些碳組分可能增加。除了分解后的第 50 天和 70 天時大針茅根
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]枯落物分解及其影響因素[J]. 陳婷,郗敏,孔范龍,李悅,龐立華. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(07)
[2]內(nèi)蒙古貝加爾針茅草原3種主要植物凋落物分解特征[J]. 于雯超,趙建寧,李剛,修偉明,張貴龍,楊殿林. 草地學(xué)報. 2014(03)
[3]植物標(biāo)志物在森林土壤碳循環(huán)研究中的應(yīng)用[J]. 萬曉華,黃志群. 土壤學(xué)報. 2013(06)
[4]濕地挺水植物凋落物立枯分解研究進(jìn)展[J]. 張新厚,宮超. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(04)
[5]滇西北高原納帕海濕地湖濱帶優(yōu)勢植物生物量及其凋落物分解[J]. 郭緒虎,肖德榮,田昆,余紅忠. 生態(tài)學(xué)報. 2013(05)
[6]內(nèi)蒙古典型草原4種優(yōu)勢植物凋落物的混合分解研究[J]. 陳瑾,李揚(yáng),黃建輝. 植物生態(tài)學(xué)報. 2011(01)
[7]草地枯落物分解研究進(jìn)展及展望[J]. 李學(xué)斌,馬林,陳林,許冬梅,謝應(yīng)忠. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2010(09)
[8]基于軟木脂的高分子材料 Ⅰ.軟木脂的來源、合成、結(jié)構(gòu)與性能[J]. 王肖,賈軍,賈朦朦,鄭羿,沈青. 廣州化學(xué). 2009(03)
[9]森林凋落物研究綜述[J]. 韓學(xué)勇,趙鳳霞,李文友. 林業(yè)科技情報. 2007(03)
[10]土壤動物對三江平原典型毛果苔草濕地枯落物分解的影響[J]. 武海濤,呂憲國,楊青,蔣海東. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2006(03)
碩士論文
[1]不同草地利用方式對典型草原三種優(yōu)勢植物凋落物分解的影響[D]. 王曉帥.內(nèi)蒙古大學(xué) 2018
[2]大針茅(Stipa grandis)草原群落枯落物特征及分解動態(tài)研究[D]. 侯虹.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
本文編號:3429826
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1分解最優(yōu)濕度的條件下(右)與降低分解濕度的條件下(左)葉凋落物的質(zhì)量殘余情況
圖 3.2 分解最優(yōu)濕度的條件下(右)與降低分解濕度的條件下(左)根系凋落物的質(zhì)量殘余情況(SR: Stipa grandis root CR: Cleistogenes squarrosa root BR:Blend root)注:不同字母表示同種分解物不同分解日期之間具有顯著性差異(P<0.05)Fig. 3.2 Quality residues of root litter under optimum humidity conditions (Right Left) and reduced humidityconditions (Left)Note: Different letters indicate significant differences between different decomposition dates of the same litter (P< 0.05).由表 3.2 可知,在相同分解時間下,同一類型、不同分解濕度的根系凋落物的質(zhì)量分解在分解初始階段無顯著性差異(P>0.05),并且在分解初始階段低濕度條件下的大針茅根系凋落物分解速率大于最優(yōu)濕度下的大針茅根系凋落物分解速率,其余凋落物在不同分解時間下的分解均存在顯著差異(P<0.05),并且低濕度條件下的根系凋落物質(zhì)量分解程度均小于最優(yōu)濕度下的根系凋落物的質(zhì)量分解。表 3.2 在不同分解濕度、分解時間的條件下各類型根系凋落物的質(zhì)量剩余情況(單位:g)
圖 3.3 不同分解時間大針茅與糙隱子草葉片及根系凋落物分解的 4 個碳官能團(tuán)核磁共振信號強(qiáng)度(a)烷基碳,(b)O/N-烷基碳,(c)芳香碳,(d)羧基碳注:不同字母表示在不同分解時間差異顯著(P<0.05)Fig. 3.3 Nuclear magnetic resonance (NMR) signal intensity of four carbon functional groups for leaf and rootlitter of S. grandis and C. squarrosa at different decomposition time(a)Alkyl C, (b) O/N-alkyl C, (c) Aromatic C, (d) Carboxylic CNote:Different letters showed significant difference in different decomposition time (P < 0.05).SL: Stipa grandis leaf CL: Cleistogenes squarrosa leaf SR: Stipa grandis root CR: Cleistogenes squarrosa root3.2.1.2 不同類型碳的殘留量/初始量變化圖 3.4 反映出了大針茅與糙隱子草葉片及其根系凋落物分解過程中不同類型碳?xì)埩袅?初始量的變化情況,隨著分解程度的增加,烷基碳和芳香碳的含量通常降低或保持不變。Baldock等[83]認(rèn)為,在某些情況下,這些碳組分可能增加。除了分解后的第 50 天和 70 天時大針茅根
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期刊論文
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[2]內(nèi)蒙古貝加爾針茅草原3種主要植物凋落物分解特征[J]. 于雯超,趙建寧,李剛,修偉明,張貴龍,楊殿林. 草地學(xué)報. 2014(03)
[3]植物標(biāo)志物在森林土壤碳循環(huán)研究中的應(yīng)用[J]. 萬曉華,黃志群. 土壤學(xué)報. 2013(06)
[4]濕地挺水植物凋落物立枯分解研究進(jìn)展[J]. 張新厚,宮超. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(04)
[5]滇西北高原納帕海濕地湖濱帶優(yōu)勢植物生物量及其凋落物分解[J]. 郭緒虎,肖德榮,田昆,余紅忠. 生態(tài)學(xué)報. 2013(05)
[6]內(nèi)蒙古典型草原4種優(yōu)勢植物凋落物的混合分解研究[J]. 陳瑾,李揚(yáng),黃建輝. 植物生態(tài)學(xué)報. 2011(01)
[7]草地枯落物分解研究進(jìn)展及展望[J]. 李學(xué)斌,馬林,陳林,許冬梅,謝應(yīng)忠. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2010(09)
[8]基于軟木脂的高分子材料 Ⅰ.軟木脂的來源、合成、結(jié)構(gòu)與性能[J]. 王肖,賈軍,賈朦朦,鄭羿,沈青. 廣州化學(xué). 2009(03)
[9]森林凋落物研究綜述[J]. 韓學(xué)勇,趙鳳霞,李文友. 林業(yè)科技情報. 2007(03)
[10]土壤動物對三江平原典型毛果苔草濕地枯落物分解的影響[J]. 武海濤,呂憲國,楊青,蔣海東. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2006(03)
碩士論文
[1]不同草地利用方式對典型草原三種優(yōu)勢植物凋落物分解的影響[D]. 王曉帥.內(nèi)蒙古大學(xué) 2018
[2]大針茅(Stipa grandis)草原群落枯落物特征及分解動態(tài)研究[D]. 侯虹.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
本文編號:3429826
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