松嫩草地叢枝菌根真菌影響土壤養(yǎng)分淋溶流失的生態(tài)功能研究
本文關(guān)鍵詞:松嫩草地叢枝菌根真菌影響土壤養(yǎng)分淋溶流失的生態(tài)功能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:生態(tài)系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)流失已經(jīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重要影響。叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)能夠與大多數(shù)陸生植物形成共生關(guān)系,為植物提供礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),同時(shí)獲取宿主植物的碳水化合物。已有研究表明農(nóng)田和草地生態(tài)系統(tǒng)中,AM真菌具有減少土壤氮淋溶流失的生態(tài)功能,但是其作用過(guò)程和機(jī)制尚不明確。本研究在吉林省西部松嫩草地開展了野外原位控制實(shí)驗(yàn)和盆栽控制實(shí)驗(yàn),深入探究了不同土壤營(yíng)養(yǎng)背景下,AM真菌對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮和有機(jī)碳淋溶流失的影響,并分析其作用途徑和機(jī)制。在草地生態(tài)系統(tǒng)中明確AM真菌在土壤養(yǎng)分流失中的生態(tài)功能,不僅能夠?yàn)槭軗p草地土壤養(yǎng)分的保持及生產(chǎn)力提高提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐,同時(shí)有利于維持草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)兩個(gè)生長(zhǎng)季的實(shí)驗(yàn),我們得出以下主要結(jié)果和結(jié)論:(1)AM真菌能夠減少草地生態(tài)系統(tǒng)土壤無(wú)機(jī)氮素(NH_4~+和NO_3~-)的淋溶流失,而且這種作用受到群落背景特征(諸如土壤營(yíng)養(yǎng)水平)和施肥處理的影響。在低營(yíng)養(yǎng)土壤的植物群落中,AM真菌能夠減少約16%-26%NH_4~+的淋溶流失;在高營(yíng)養(yǎng)土壤的植物群落中,AM真菌通過(guò)提高土壤NO_3~-的含量,進(jìn)而減少NO_3~-的淋溶流失。(2)氮肥影響AM真菌的作用途徑。在低營(yíng)養(yǎng)的植物群落中,氮肥有利于AM真菌提高植物氮含量,同時(shí)降低NH_4~+的淋溶流失。而且施氮在一定程度上降低了AM真菌減少生態(tài)系統(tǒng)NO_3~-淋溶流失的功能。AM真菌能夠減少土壤有機(jī)碳的淋溶流失,AM真菌的作用在施氮肥的條件下更顯著。(3)環(huán)境因子影響AM真菌對(duì)土壤氮素和有機(jī)碳的淋溶作用。在低營(yíng)養(yǎng)土壤的植物群落中,植被因子(植物氮、磷含量、禾本科植物生物量、植物總地上生物量)影響了AM真菌對(duì)無(wú)機(jī)氮素和有機(jī)碳的截留作用;無(wú)AM真菌條件下土壤因子(土壤碳氮比和土壤硝態(tài)氮含量)是影響無(wú)機(jī)氮素和有機(jī)碳流失的主要因素。相反,在高營(yíng)養(yǎng)土壤的植物群落中,土壤因子(土壤pH、電導(dǎo)率、含水量、容重)是影響無(wú)機(jī)氮和有機(jī)碳流失的主要因素。(4)盆栽控制實(shí)驗(yàn)表明AM真菌能夠降低NH_4~+和NO_3~-的淋溶流失,但AM真菌的作用途徑受土壤營(yíng)養(yǎng)水平、施肥作用和優(yōu)勢(shì)功能群的影響。在低營(yíng)養(yǎng)土壤背景下,禾本科植物占優(yōu)勢(shì)更有利于AM真菌發(fā)揮減少營(yíng)養(yǎng)流失的功能;在高營(yíng)養(yǎng)土壤背景下,功能群作用不明顯。此外,施氮顯著地提高了兩種土壤背景下NO_3~-的流失風(fēng)險(xiǎn),減弱了AM真菌減少NO_3~-淋溶流失的功能。(5)通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn)我們還發(fā)現(xiàn)AM真菌對(duì)土壤有機(jī)碳的淋溶流失并沒(méi)有顯著的作用,但是,施氮能夠顯著提高土壤有機(jī)碳的淋溶流失。綜上所述,松嫩草地生態(tài)系統(tǒng)中AM真菌確實(shí)具有降低土壤中無(wú)機(jī)氮素和有機(jī)碳淋溶流失的生態(tài)功能,但是這種作用是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,不僅與植物和AM真菌的共生關(guān)系密切相關(guān),同時(shí)還受到植物群落土壤養(yǎng)分狀況和植物群落特征的影響。
【關(guān)鍵詞】:叢枝菌根真菌 無(wú)機(jī)氮 銨態(tài)氮 硝態(tài)氮 有機(jī)碳 淋溶流失
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S812
【目錄】:
- 中文摘要4-6
- 英文摘要6-10
- 1 引言10-20
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-18
- 1.2.1 影響土壤中養(yǎng)分流失的主要因素11-14
- 1.2.2 AM真菌在土壤養(yǎng)分流失過(guò)程中作用的研究進(jìn)展14-18
- 1.3 研究目的與研究意義18-20
- 2 材料與方法20-25
- 2.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)域自然概況20
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)20-22
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法22-24
- 2.3.1 樣品采集22-23
- 2.3.2 土壤理化指標(biāo)測(cè)定23
- 2.3.3 滲濾液中各離子含量的測(cè)定23-24
- 2.3.4 土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成的測(cè)定24
- 2.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析24-25
- 3 結(jié)果25-50
- 3.1 AM真菌和施肥對(duì)滲濾液及土壤中NH_4~+、NO_3~-和DOC的影響25-31
- 3.1.1 滲濾液及土壤中NH_4~+濃度的變化25-26
- 3.1.2 滲濾液及土壤中NO_3~-濃度的變化26-27
- 3.1.3 滲濾液及土壤中有機(jī)碳濃度的變化27-31
- 3.2 滲濾液中各離子濃度與環(huán)境因子的相關(guān)分析31-35
- 3.2.1 AM真菌和施肥對(duì)植物地上生物量及氮含量的影響31
- 3.2.2 滲濾液中各離子濃度與植被因子之間的相關(guān)分析31-33
- 3.2.3 AM真菌和施肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響33
- 3.2.4 滲濾液中各離子濃度與土壤因子間的相關(guān)分析33-35
- 3.3 AM真菌、施氮和優(yōu)勢(shì)功能群對(duì)滲濾液和土壤NH_4~+、NO_3~-和DOC的影響35-43
- 3.3.1 滲濾液及土壤中NH_4~+濃度的變化35-36
- 3.3.2 滲濾液及土壤中NO_3~-濃度的變化36-38
- 3.3.3 滲濾液及土壤中有機(jī)碳濃度的變化38-43
- 3.4 盆栽實(shí)驗(yàn)滲濾液中離子濃度與環(huán)境因子的相關(guān)分析43-50
- 3.4.1 AM真菌、施氮和優(yōu)勢(shì)功能群處理下植物生物量的變化43-44
- 3.4.2 滲濾液中各離子濃度與植被因子之間的相關(guān)分析44-46
- 3.4.3 AM真菌、施氮和優(yōu)勢(shì)功能群處理下土壤理化性質(zhì)的變化46-48
- 3.4.4 滲濾液中各離子濃度與土壤因子之間的相關(guān)分析48-50
- 4 分析與討論50-55
- 4.1 AM真菌對(duì)土壤NH_4~+、NO_3~-及DOC流失的影響50-52
- 4.2 氮肥及其與AM真菌交互在NH_4~+、NO_3~-和DOC淋溶中的作用52-53
- 4.3 AM真菌影響土壤養(yǎng)分淋溶的途徑53-55
- 5 結(jié)論55-57
- 參考文獻(xiàn)57-65
- 致謝65
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本文編號(hào):344931
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