生物质炭添加对马尾松和杉木根系及土壤微生物结构的影响
发布时间：2021-10-31 11:57
生物质炭因其特殊的孔隙结构使土壤孔隙度增加,容重减小,并能提高土壤有效养分和持水能力,促进植物生长,被广泛用作土壤改良剂。根系是生物质炭添加后促进植物生长的关键。为了探明生物质炭-根系互作对森林树种根系形态和生长的影响,以1年生马尾松和杉木幼苗为对象,开展4种生物质炭添加,即对照(0 t·hm-2,CK)、低量生物质炭(5 t·hm-2,LB)、中量生物质炭(10 t·hm-2,MB)和高量生物质炭(20 t·hm-2,HB)对马尾松和杉木根系形态和土壤微生物群落的影响研究。结果表明,高量生物质炭添加促进马尾松根系生物量（30.7%）,抑制杉木根系生物量（16.0%）;高量生物质炭添加促进1.0—2.0 mm马尾松细根长、表面积、体积和根尖数（P<0.05）,低量生物质炭添加促进0—0.5 mm杉木细根长、表面积、体积（P<0.05）;表明马尾松根系对高量生物质炭敏感,杉木根系对低生物质炭敏感。低量生物质炭添加增加马尾松和杉木土壤总微生物量（28.9%和51.8%）（P<0.05）...
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(11)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
生物质炭添加对马尾松和杉木根系生物量、根茎比、比根长和地径的影响
生物质炭添加促进根系生长主要通过土壤环境的变化，如养分、p H值和离子交换能力（Prendergast-Miller et al.,2014）。Xiang et al.(2017）研究表明生物质炭添加增加根系体积29%、根系表面积39%；且生物质炭对根系长度（+52%）和根尖数（+17%）较根系直径（+9.9%）大。本研究中高量生物质炭添加明显增加马尾松1.0—2.0 mm细根根长，LB生物质炭添加明显增加杉木0—0.5 mm细根长，说明不同树种不同径级细根响应不同，高量生物质炭添加对马尾松运输和储藏功能的根系影响较大，低量生物质炭对杉木氮含量吸收的根系影响较大（王祖华等，2013）。Baddeley et al.(2005）研究表明细根寿命与细根直径呈正相关，根系直径每增加0.1 mm，细根死亡率下降16%。本研究中与对照相比，生物质炭添加增加马尾松1.0—2.0 mm细根表面积和细根体积，降低杉木1.0—2.0 mm细根表面积和细根体积，说明生物质炭添加对促进马尾松根系直径，延长细根寿命，与显著增加的根系生物量一致；杉木则呈相反趋势。图5 生物质炭剂量对土壤微生物群落结构组分和土壤酶活性的CCA分析
生物质炭添加对马尾松和杉木微生物群落结构影响明显且对细菌的影响大于真菌（图3）。马尾松土壤中量生物质炭添加处理G+细菌中i15:0(LB）和a15:0(LB和MB）、G–中16:1w7c(MB）、18:1w6c(HB）均明显高于对照；杉木土壤中LB处理G+细菌中i15:0、a15:0和i16:0、G–中16:1w7c、18:1w7c均明显高于对照。LB均显著增加马尾松和杉木土壤中Me16:0的生物量。图3 生物质炭添加对马尾松和杉木土壤微生物群落结构组成生物量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆生物质炭对土壤结构体与活性碳分布、转化酶动力学参数及小麦生长的影响[J]. 姬强,马媛媛,刘永刚,王锐,孙权. 生态学报. 2019(12)
[2]亚热带人工林下植被根际土壤酶化学计量特征[J]. 高雨秋,戴晓琴,王建雷,付晓莉,寇亮,王辉民. 植物生态学报. 2019(03)
[3]生物质炭及过氧化钙对旱地红壤酶活性和微生物群落结构的影响[J]. 袁颖红,芮绍云,周际海,刘贵军,张文锋,李丽,樊后保. 中国土壤与肥料. 2019(01)
[4]生物质炭添加对杉木人工林土壤原有有机碳矿化的影响[J]. 尹艳,刘岩,尹云锋,马红亮,高人,杨玉盛. 应用生态学报. 2018(05)
[5]间伐对杉木不同根序细根形态、生物量和氮含量的影响[J]. 王祖华,李瑞霞,关庆伟. 应用生态学报. 2013(06)
[6]杉木、马尾松及其混交林根际土壤磷素特征[J]. 张鼎华,林开淼,李宝福. 应用生态学报. 2011(11)
[7]七株外生菌根真菌与三种松苗菌根的形成能力[J]. 吴小芹,孙民琴. 生态学报. 2006(12)
本文编号：3468091
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(11)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
生物质炭添加对马尾松和杉木根系生物量、根茎比、比根长和地径的影响
生物质炭添加促进根系生长主要通过土壤环境的变化，如养分、p H值和离子交换能力（Prendergast-Miller et al.,2014）。Xiang et al.(2017）研究表明生物质炭添加增加根系体积29%、根系表面积39%；且生物质炭对根系长度（+52%）和根尖数（+17%）较根系直径（+9.9%）大。本研究中高量生物质炭添加明显增加马尾松1.0—2.0 mm细根根长，LB生物质炭添加明显增加杉木0—0.5 mm细根长，说明不同树种不同径级细根响应不同，高量生物质炭添加对马尾松运输和储藏功能的根系影响较大，低量生物质炭对杉木氮含量吸收的根系影响较大（王祖华等，2013）。Baddeley et al.(2005）研究表明细根寿命与细根直径呈正相关，根系直径每增加0.1 mm，细根死亡率下降16%。本研究中与对照相比，生物质炭添加增加马尾松1.0—2.0 mm细根表面积和细根体积，降低杉木1.0—2.0 mm细根表面积和细根体积，说明生物质炭添加对促进马尾松根系直径，延长细根寿命，与显著增加的根系生物量一致；杉木则呈相反趋势。图5 生物质炭剂量对土壤微生物群落结构组分和土壤酶活性的CCA分析
生物质炭添加对马尾松和杉木微生物群落结构影响明显且对细菌的影响大于真菌（图3）。马尾松土壤中量生物质炭添加处理G+细菌中i15:0(LB）和a15:0(LB和MB）、G–中16:1w7c(MB）、18:1w6c(HB）均明显高于对照；杉木土壤中LB处理G+细菌中i15:0、a15:0和i16:0、G–中16:1w7c、18:1w7c均明显高于对照。LB均显著增加马尾松和杉木土壤中Me16:0的生物量。图3 生物质炭添加对马尾松和杉木土壤微生物群落结构组成生物量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆生物质炭对土壤结构体与活性碳分布、转化酶动力学参数及小麦生长的影响[J]. 姬强,马媛媛,刘永刚,王锐,孙权. 生态学报. 2019(12)
[2]亚热带人工林下植被根际土壤酶化学计量特征[J]. 高雨秋,戴晓琴,王建雷,付晓莉,寇亮,王辉民. 植物生态学报. 2019(03)
[3]生物质炭及过氧化钙对旱地红壤酶活性和微生物群落结构的影响[J]. 袁颖红,芮绍云,周际海,刘贵军,张文锋,李丽,樊后保. 中国土壤与肥料. 2019(01)
[4]生物质炭添加对杉木人工林土壤原有有机碳矿化的影响[J]. 尹艳,刘岩,尹云锋,马红亮,高人,杨玉盛. 应用生态学报. 2018(05)
[5]间伐对杉木不同根序细根形态、生物量和氮含量的影响[J]. 王祖华,李瑞霞,关庆伟. 应用生态学报. 2013(06)
[6]杉木、马尾松及其混交林根际土壤磷素特征[J]. 张鼎华,林开淼,李宝福. 应用生态学报. 2011(11)
[7]七株外生菌根真菌与三种松苗菌根的形成能力[J]. 吴小芹,孙民琴. 生态学报. 2006(12)
本文编号：3468091
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