太白山不同海拔土壤微生物及酶活性的空间变异特征

发布时间：2018-02-09 19:37

本文关键词： 海拔高度土壤理化性质土壤碳微生物量土壤酶　出处：《西北农林科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本论文通过对秦岭太白山以100m为间隔的19个海拔梯度的土壤进行研究,讨论海拔太白山1700~3500m的土壤肥力、土壤碳、微生物量及酶活性的垂直变异状况。再选择典型林带的代表性海拔高度土壤,借助动力学与热力学手段对土壤酸性磷酸酶酶促反应进行探讨。获得如下结论:(1)A、B层土壤随海拔增加,肥力水平降低。A层土样与B层土壤相比较而言,A层土壤总体养分含量较高,其含水量、有机质、碱解氮、CEC、全氮含量远高于B层土壤。B层土壤中3个阔叶林带的土壤有机质、碱解氮、全氮含量显著高于冷杉林带,与落叶松林带、高山草甸无显著差异;锐齿栎林带的速效磷含量显著高于其他林带;全钾含量在锐齿栎林带中最高,显著高于其他林带;而速效钾、CEC、全磷含量随林带改变,无明显变化趋势。A层土壤中土壤速效磷含量阔叶林带显著高于针叶林带与高山草甸;有机质、碱解氮、全氮、全磷、全钾含量随林带改变无显著差异。(2)沿海拔梯度变化,A层土壤碳远高于B层土壤;SOC、MBC随海拔梯度增加先增加后降低,2200m~2400m微生物量碳含量较高,水溶性碳均无明显变化趋势。A层土壤与B层土壤对环境因子响应不一,土壤微生物量碳、氮、磷在A层土壤中与全氮极显著相关,在B层土壤中与pH极显著相关。(3)除B层土壤微生物量磷随海拔下降的趋势外,其他土壤微生物量均呈先升后降的变化特征,且最大值均出现在阔叶林带,最小值出现在针叶林带。A层土壤与B层土壤对环境因子响应不一,土壤微生物量碳、氮、磷在A层土壤中与全氮极显著相关,在B层土壤中与pH极显著相关。(4)B层土壤C(除蔗糖酶外)、N、P、S相关酶与过氧化氢酶活性均表现为先增后降的趋势,在2200m~2400m处酶活性较大,蔗糖酶随海拔升高活性下降,FDA随海拔无明确变化趋势;A层土壤β-葡糖苷酶、N、P相关酶、FDA水解酶活性随海拔先升后降,绝大多数在2200~2400m酶活性较高,纤维素酶、蔗糖酶、过氧化氢酶随海拔升高活性变大,芳基硫酸酯酶随海拔升高活性降低。A、B层土壤总体酶活性均呈先升后降,高海拔区间又有所增加的趋势,在2200m总体酶活性最大。不同典型林带A、B层土壤酶活性变化趋势均为阔叶林带大于针叶林带,高山草甸土壤酶活性绝大多数处于针、阔林带之间。B层土壤阔叶林带土壤总体酶活性大于高山草甸,针叶林带最小。A层土壤阔叶林带随海拔升高总体酶活性升高,针叶林带总体酶活性随海拔升高而降低。A、B层土壤酶活性受温度、有机质、碱解氮、全氮影响显著,受P(速效磷、全磷)、K(速效钾、全钾)影响较小。土壤酶主成分综合得分与土壤总体酶活性极显著相关,B层土壤酶活性主成分总综合得分与土壤理化性质主成分综合得分显著相关,A层土壤则不相关。(5)除3420m外土壤酸性磷酸酶动力学参数k、Km、Vmax变化趋势一致,沿海拔梯度先增后降,在2416m值最大,1712m值最小。土壤Ea与△H*除2001m外,其他值表现为随海拔升高而降低。各海拔下△S*均为负值,在体系中有序性增加,且在2416m处有序性最大,程度最深。试验结果表明:随海拔梯度增加,秦岭太白山地区土壤肥力水平降低。土壤碳与土壤微生物量对土壤肥力状况有很好的指示作用。土壤酶垂直分布与理化性质具一致性,可作为海拔梯度上土壤肥力状况评价的可靠指标。沿海拔梯度改变,土壤酶促反应进程不一,高海拔耗能小、吸热少,酶-底物复合物结合弱,低海拔则相反。秦岭太白土壤山生态系统对基于海拔梯度的环境因子响应明显,温度是其主要影响因素。
[Abstract]:The results were as follows : ( 1 ) The content of soil organic matter , organic matter , total nitrogen , total phosphorus and total potassium in the soil of A and B were significantly higher than those of other forest belts . ( 3 ) In addition to the trend of soil microbial biomass of B - layer decreasing with altitude , the soil microbial biomass increased first and then declined , and the maximum value appeared in broad - leaved forest belt . The minimum value appeared in the forest belt . Soil microbial biomass carbon , nitrogen and phosphorus were significantly correlated with total nitrogen in the soil of layer A . The soil microbial biomass was significantly correlated with pH in the B - layer soil . The total enzyme activity of B - layer soil was higher than that of alpine meadow and coniferous forest . The total enzyme activity of B - layer soil was higher than that of alpine meadow and coniferous forest . The total enzyme activity of B - layer soil was higher than that of alpine meadow and coniferous forest . ( 5 ) In addition to the dynamic parameters k , Km and Vmax of soil acid phosphatase in the outer soil of 3420m , the soil fertility level in the Taibai Mountain area of Qinling Mountains decreased with the elevation gradient .

【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S154

【相似文献】