凋落叶分解过程模拟氮沉降对土壤微生物的影响

发布时间：2017-11-13 12:31

  本文关键词：凋落叶分解过程模拟氮沉降对土壤微生物的影响

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【摘要】：大气氮沉降所引起的全球变化已成为社会关注的热门话题,相对地上过程而言,其对于地下生态过程影响更为复杂。土壤微生物作为生态系统地下过程的主要分解者,在凋落叶分解过程物质循环和能量流动中起着极其重要的作用。本研究选取马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和荷木(Schima superba)3种南亚热带典型树种凋落叶和土壤为研究对象,恒温恒湿下模拟不同梯度氮水平(30 kg N ha-1 a-1、60 kg N ha-1 a-1、120 kg N ha-1 a-1),运用磷脂脂肪酸方法(PLFAs)研究土壤微生物,并探讨模拟氮沉降增加对凋落叶分解、土壤呼吸、土壤微生物生物量及群落结构的影响。结果表明：(1)外源氮输入能够改变土壤环境。随着模拟氮沉降的增加,土壤铵态氮和硝态氮含量、土壤C/N比升高；土壤pH值、有效氮和全氮逐渐下降；土壤有机质和全磷变化不大。(2)外源氮输入能够影响凋落叶的分解。马尾松凋落叶分解先快后慢,而荷木和杉木凋落叶则相反,且杉木凋落叶分解速率最快,周转期短；马尾松分解速率最慢,周转期长。随着凋落叶的分解进行,凋落叶中氮含量增加,碳含量和凋落叶C/N比降低。采样时间、凋落叶、采样时间与凋落叶的交互作用对凋落叶残留率和凋落叶中养分含量具有显著性影响,且凋落叶分解速率与凋落叶中氮含量和凋落叶C/N具有显著的负相关。(3)外源氮输入能够影响土壤呼吸。凋落叶分解前期土壤呼吸速率较高、累积快,分解后期土壤呼吸趋于稳定,通过呼吸碳累积变慢。添加凋落叶处理提高了土壤呼吸,且阔叶凋落叶加土壤处理的土壤呼吸速率及土壤累积碳排放量均大于针叶凋落叶加土壤处理。采样时间、凋落叶、采样时间与凋落叶和三者之间的交互作用对土壤呼吸有显著影响。土壤呼吸与土壤pH和有效氮呈显著正相关,与土壤铵态氮、硝态氮具有显著负相关。(4)外源氮输入能够影响土壤微生物生物量。经过232天的培养,土壤微生物生物量碳(MBC)和MBC/MBN下降,而土壤微生物生物量氮(MBN)含量增加。采样时间、凋落叶、采样时间与凋落叶、采样时间与氮水平和三者之间的交互作用对土壤微生物生物量有显著性影响。此外,土壤呼吸、土壤理化性质均与土壤微生物生物量具有显著的相关性。(5)外源氮输入能够影响土壤微生物群落结构。除放线菌PLFAs外,凋落叶分解232天后,其余各类群土壤微生物PLFAs、土壤F/B和G+/G-都出现不同程度的降低。凋落叶分解前期,土壤微生物PLFAs主要以11Me18:1 w7c、18:1 w9c、16:1 w5c、18:120H、a15:0为主。而分解后期,土壤微生物PLFAs以10Me 17:0、i17:0、116:0.16:120H、5:0、i15:0、cy17:0为主。采样时间、采样时间与凋落叶、采样时间与氮水平交互作用(放线菌、菌根真菌PLFAs和F/B除外)对土壤微生物PLFAs和F/B有显著性影响。土壤微生物PLFAs、土壤F/B和G+/G-与土壤pH、有效氮、全氮具有显著正相关；与铵态氮、硝态氮、有机质(土壤G+/G-除外)呈显著负相关。土壤微生物PLFAs(除放线菌PLFAs外)与凋落叶碳氮含量、土壤微生物生物量氮呈显著的负相关；与凋落叶分解速率、土壤呼吸、凋落叶碳氮比、土壤微生物生物量碳和土壤MBC/MBN具有显著的正相关。
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714

【参考文献】

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本文编号：1180725