毛竹扩张对凋落物—土壤碳氮磷含量的影响及其微生物学机制研究
发布时间：2021-07-25 22:02
毛竹（Phyllostachys edulis（Carriere）J.Houzeau）是重要的森林资源,但由于生长繁殖速度快,适应能力强等自身生物学特征使其扩张潜力巨大,毛竹扩张引起的生态学效应正在扩大。大多数学者从不同方面对毛竹入侵阔叶林进行了系统的研究,但对针叶林的研究较少。本论文以庐山自然保护区内毛竹入侵针叶林典型区域为研究对象,研究林分类型及海拔对森林凋落物、土壤速效养分和土壤微生物及其相关关系的影响。旨在以入侵为突破口,揭示毛竹入侵针叶林对土壤速效养分及其微生物学的影响,及针叶林对毛竹入侵的响应。按照毛竹入侵针叶林比例,设置双因子随机区组试验,共六个海拔梯度,三种林分类型。即毛竹纯林（毛竹占比>80%）三种不同海拔梯度、竹-针混交林（竹针比为6:4-5:5）、针叶纯林（针叶林占比>80%）两种不同海拔梯度。分季节采集不同林分类型的森林凋落物及土壤样品,进行生物量及养分指标和微生物多样性测定,研究结果表明:（1）毛竹扩张导致针叶林转变成竹-针混交林后,森林凋落物生物量、全碳、碳氮比率显著降低,而凋落物全氮、氮磷比率显著增加。毛竹扩张整体效应对凋落物生物量、养分含量及...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验区域海拔梯度样地图
图 3.1.1 不同入侵程度凋落物质量分析。不同字母代表组间有显著差异。Fig 3.1 Analysis of litters quality with different invasion levels. There are significant differencesbetween different letter groups.对试验区域设置样地内的森林凋落物进行生长季及非生长季收集，并对其进行相应的烘干称重，根据取样地区不同海拔进行拟合分析，结果显示（见图 3.1.2）：不同地点森林凋落物质量与海拔拟合二阶多项式函数，具有显著的线性关系（p＜0.0001），低海拔到高海拔呈先减低在增加的趋势。高海拔地区，凋落物质量最高，可能是由于地势较高，温度相对偏低，土壤微生物活性偏低、可分解性基质分解缓慢，森林凋落物更容易产生累积现象所致。从图中可以看出，在选取的三种不同梯度海拔的毛竹纯林样地内，中海拔毛竹纯林凋落物质量呈低谷趋势，可能是由于入侵完成时间较短，整个小区域生态系统还未趋于平缓，整个生态系统对于能量流动、养分归还与吸收并不能做到合理有效利用，养分分配不均衡所致；而低海拔毛竹纯林是入侵完成时间最长，生态稳定性明显的林分，微生物群落稳定性高，已经基本形成自己区域内完善的一套能量流通及养分输入过程；高海拔毛竹纯林与混交林相比，森林凋落物凋落物质量减少，则可能原因是，毛竹刚完成入侵情况，林分内其他植物数量较少致极限，而缺少了植物丰富性高、物种多样性大的特点，单一毛竹凋落物质量本身就不高的特点，在适宜的海拔、温湿度、土壤微生物活性等环境因子的影响下，分解基质
图 3.1.2 凋落物质量与海拔梯度相关性分析。结果以 y= ax2+ bx+ c 形式展示。Fig 3.1.2Correlations between quality of litters and elevation gradients. The results are shown in y=ax2+ bx+ c.3.2 毛竹扩张对凋落物碳氮磷含量的影响森林是陆地系统生物圈的主体，在维护区域生态环境和全球碳平衡中起着重要的作用。[102]碳是生命物质中的主要元素之一，也是有机质的重要组成部分[103]。森林生态系统类型复杂多样，处于不同梯度及层次的植被类型不同，所接受到的光照强度也不尽相同，基于植物自身光合能力的强弱以及对光能吸收转化的效率不同，植物各组织间的碳含量也不尽相同。即使是同一地区内，不同林分类型的植物，因受到温度、湿度、海拔、光照、降雨等环境因素的影响，光合作用产量及各部分碳储量也存在着较大差异。植物通过光合作用固定碳，并以凋落物形式将碳和养分补给给土壤[56]。所以森林凋落物是影响土壤碳，特别是表层土壤碳的主要因子[104, 105]。凋落物中的有机成分直接影响着植被碳循环过程，而同时又对土壤的理化性质具有调节作用。通过对毛竹不同入侵程度森林凋落物全碳的研究分析，结果表明：毛竹纯林凋落物全碳含量 364.26±5.72g·kg-1；混交林凋落物全碳含量为
【参考文献】：
期刊论文
[1]藏北高原草甸土壤固碳微生物群落特征随海拔和季节的变化[J]. 高静,Said Muhanmmad,岳琳艳,何永涛,斯确多吉,张宪州,孔维栋. 生态学报. 2018(11)
[2]UV-B辐射增强和氮沉降对不同种源地乌桕叶绿素荧光参数的影响[J]. 郑翔,江亮波,邓邦良,刘倩,刘喜帅,郑利亚,郭晓敏,刘苑秋,张令. 浙江农业学报. 2018(02)
[3]土壤微生物多样性海拔格局研究进展[J]. 厉桂香,马克明. 生态学报. 2018(05)
[4]库布齐沙漠不同人工固沙灌木林土壤微生物量与土壤养分特征[J]. 张立欣,段玉玺,王博,王伟峰,李晓晶,刘矜杰. 应用生态学报. 2017(12)
[5]庐山冬季土壤动物群落及功能群对毛竹扩张的响应[J]. 廖丽琴,刘苑秋,孔凡前,邹贵武,邓光华,刘玮. 江西农业大学学报. 2017(04)
[6]黄土高原盆地土壤有机质与影响因子的空间多尺度关系[J]. 朱洪芬,南锋,徐占军,荆耀栋,段永红,毕如田. 生态学报. 2017(24)
[7]氮沉降对草地凋落物分解的影响研究进展[J]. 杨丽丽,龚吉蕊,刘敏,杨波,张子荷,罗亲普,翟占伟,潘琰. 植物生态学报. 2017(08)
[8]杉木林地土壤微生物研究进展[J]. 卢妮妮,张鹏,徐雪蕾,刘晓兰,李振林,王新杰,彭道黎. 世界林业研究. 2017(05)
[9]毛竹扩张对常绿阔叶林土壤性质的影响及相关分析[J]. 赵雨虹,范少辉,罗嘉东. 林业科学研究. 2017(02)
[10]UV-B辐射增强和氮沉降对入侵植物乌桕生长的影响[J]. 邓邦良,刘倩,刘喜帅,郑利亚,江亮波,郭晓敏,刘苑秋,张令. 植物生态学报. 2017(04)
博士论文
[1]黄土丘陵区人工林土壤氮素积累、转化对土壤碳库的影响[D]. 李昌珍.西北农林科技大学 2017
[2]杉木人工林土壤有机碳的稳定机制研究[D]. 张芸.福建农林大学 2017
[3]本土和入侵生态型乌桕对全球变化主要因子的响应研究[D]. 王泓.南京农业大学 2016
[4]毛竹扩张对常绿阔叶林主要生态功能影响[D]. 赵雨虹.中国林业科学研究院 2015
[5]基于磷脂脂肪酸（PLFA）分析技术的土壤微生物群落结构多样性的研究[D]. 吴愉萍.浙江大学 2009
硕士论文
[1]毛竹入侵及经营方式对土壤丛枝菌根真菌群落的影响及其机理研究[D]. 牛利敏.浙江农林大学 2017
[2]毛竹入侵阔叶林对土壤固碳功能菌群落特征的影响及其机制[D]. 梁雪.浙江农林大学 2017
[3]武功山三种植被类型凋落物—土壤C/N/P化学计量特征[D]. 李真真.江西农业大学 2017
[4]施肥对泡桐人工林土壤养分与微生物功能多样性影响[D]. 甘卫祥.中南林业科技大学 2017
[5]武功山草甸土壤氮库对退化和模拟增温的响应[D]. 赵自稳.江西农业大学 2016
[6]基于PLFA技术林地土壤微生物结构多样性分析[D]. 刘海燕.北京林业大学 2016
[7]添加秸秆对土壤有机质和微生物群落及其演替的影响[D]. 丁红利.西南大学 2016
[8]毛竹扩张影响森林植物多样性的氮磷化学计量学机制[D]. 欧阳明.江西农业大学 2015
[9]施肥对毛竹根际土壤养分及微生物群落多样性的影响[D]. 刘顺.江西农业大学 2014
[10]毛竹向常绿阔叶林扩张对土壤氮素矿化及有效性的影响[D]. 宋庆妮.江西农业大学 2013
本文编号：3302862
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验区域海拔梯度样地图
图 3.1.1 不同入侵程度凋落物质量分析。不同字母代表组间有显著差异。Fig 3.1 Analysis of litters quality with different invasion levels. There are significant differencesbetween different letter groups.对试验区域设置样地内的森林凋落物进行生长季及非生长季收集，并对其进行相应的烘干称重，根据取样地区不同海拔进行拟合分析，结果显示（见图 3.1.2）：不同地点森林凋落物质量与海拔拟合二阶多项式函数，具有显著的线性关系（p＜0.0001），低海拔到高海拔呈先减低在增加的趋势。高海拔地区，凋落物质量最高，可能是由于地势较高，温度相对偏低，土壤微生物活性偏低、可分解性基质分解缓慢，森林凋落物更容易产生累积现象所致。从图中可以看出，在选取的三种不同梯度海拔的毛竹纯林样地内，中海拔毛竹纯林凋落物质量呈低谷趋势，可能是由于入侵完成时间较短，整个小区域生态系统还未趋于平缓，整个生态系统对于能量流动、养分归还与吸收并不能做到合理有效利用，养分分配不均衡所致；而低海拔毛竹纯林是入侵完成时间最长，生态稳定性明显的林分，微生物群落稳定性高，已经基本形成自己区域内完善的一套能量流通及养分输入过程；高海拔毛竹纯林与混交林相比，森林凋落物凋落物质量减少，则可能原因是，毛竹刚完成入侵情况，林分内其他植物数量较少致极限，而缺少了植物丰富性高、物种多样性大的特点，单一毛竹凋落物质量本身就不高的特点，在适宜的海拔、温湿度、土壤微生物活性等环境因子的影响下，分解基质
图 3.1.2 凋落物质量与海拔梯度相关性分析。结果以 y= ax2+ bx+ c 形式展示。Fig 3.1.2Correlations between quality of litters and elevation gradients. The results are shown in y=ax2+ bx+ c.3.2 毛竹扩张对凋落物碳氮磷含量的影响森林是陆地系统生物圈的主体，在维护区域生态环境和全球碳平衡中起着重要的作用。[102]碳是生命物质中的主要元素之一，也是有机质的重要组成部分[103]。森林生态系统类型复杂多样，处于不同梯度及层次的植被类型不同，所接受到的光照强度也不尽相同，基于植物自身光合能力的强弱以及对光能吸收转化的效率不同，植物各组织间的碳含量也不尽相同。即使是同一地区内，不同林分类型的植物，因受到温度、湿度、海拔、光照、降雨等环境因素的影响，光合作用产量及各部分碳储量也存在着较大差异。植物通过光合作用固定碳，并以凋落物形式将碳和养分补给给土壤[56]。所以森林凋落物是影响土壤碳，特别是表层土壤碳的主要因子[104, 105]。凋落物中的有机成分直接影响着植被碳循环过程，而同时又对土壤的理化性质具有调节作用。通过对毛竹不同入侵程度森林凋落物全碳的研究分析，结果表明：毛竹纯林凋落物全碳含量 364.26±5.72g·kg-1；混交林凋落物全碳含量为
【参考文献】：
期刊论文
[1]藏北高原草甸土壤固碳微生物群落特征随海拔和季节的变化[J]. 高静,Said Muhanmmad,岳琳艳,何永涛,斯确多吉,张宪州,孔维栋. 生态学报. 2018(11)
[2]UV-B辐射增强和氮沉降对不同种源地乌桕叶绿素荧光参数的影响[J]. 郑翔,江亮波,邓邦良,刘倩,刘喜帅,郑利亚,郭晓敏,刘苑秋,张令. 浙江农业学报. 2018(02)
[3]土壤微生物多样性海拔格局研究进展[J]. 厉桂香,马克明. 生态学报. 2018(05)
[4]库布齐沙漠不同人工固沙灌木林土壤微生物量与土壤养分特征[J]. 张立欣,段玉玺,王博,王伟峰,李晓晶,刘矜杰. 应用生态学报. 2017(12)
[5]庐山冬季土壤动物群落及功能群对毛竹扩张的响应[J]. 廖丽琴,刘苑秋,孔凡前,邹贵武,邓光华,刘玮. 江西农业大学学报. 2017(04)
[6]黄土高原盆地土壤有机质与影响因子的空间多尺度关系[J]. 朱洪芬,南锋,徐占军,荆耀栋,段永红,毕如田. 生态学报. 2017(24)
[7]氮沉降对草地凋落物分解的影响研究进展[J]. 杨丽丽,龚吉蕊,刘敏,杨波,张子荷,罗亲普,翟占伟,潘琰. 植物生态学报. 2017(08)
[8]杉木林地土壤微生物研究进展[J]. 卢妮妮,张鹏,徐雪蕾,刘晓兰,李振林,王新杰,彭道黎. 世界林业研究. 2017(05)
[9]毛竹扩张对常绿阔叶林土壤性质的影响及相关分析[J]. 赵雨虹,范少辉,罗嘉东. 林业科学研究. 2017(02)
[10]UV-B辐射增强和氮沉降对入侵植物乌桕生长的影响[J]. 邓邦良,刘倩,刘喜帅,郑利亚,江亮波,郭晓敏,刘苑秋,张令. 植物生态学报. 2017(04)
博士论文
[1]黄土丘陵区人工林土壤氮素积累、转化对土壤碳库的影响[D]. 李昌珍.西北农林科技大学 2017
[2]杉木人工林土壤有机碳的稳定机制研究[D]. 张芸.福建农林大学 2017
[3]本土和入侵生态型乌桕对全球变化主要因子的响应研究[D]. 王泓.南京农业大学 2016
[4]毛竹扩张对常绿阔叶林主要生态功能影响[D]. 赵雨虹.中国林业科学研究院 2015
[5]基于磷脂脂肪酸（PLFA）分析技术的土壤微生物群落结构多样性的研究[D]. 吴愉萍.浙江大学 2009
硕士论文
[1]毛竹入侵及经营方式对土壤丛枝菌根真菌群落的影响及其机理研究[D]. 牛利敏.浙江农林大学 2017
[2]毛竹入侵阔叶林对土壤固碳功能菌群落特征的影响及其机制[D]. 梁雪.浙江农林大学 2017
[3]武功山三种植被类型凋落物—土壤C/N/P化学计量特征[D]. 李真真.江西农业大学 2017
[4]施肥对泡桐人工林土壤养分与微生物功能多样性影响[D]. 甘卫祥.中南林业科技大学 2017
[5]武功山草甸土壤氮库对退化和模拟增温的响应[D]. 赵自稳.江西农业大学 2016
[6]基于PLFA技术林地土壤微生物结构多样性分析[D]. 刘海燕.北京林业大学 2016
[7]添加秸秆对土壤有机质和微生物群落及其演替的影响[D]. 丁红利.西南大学 2016
[8]毛竹扩张影响森林植物多样性的氮磷化学计量学机制[D]. 欧阳明.江西农业大学 2015
[9]施肥对毛竹根际土壤养分及微生物群落多样性的影响[D]. 刘顺.江西农业大学 2014
[10]毛竹向常绿阔叶林扩张对土壤氮素矿化及有效性的影响[D]. 宋庆妮.江西农业大学 2013
本文编号：3302862
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3302862.html
