中亚热带不同植被类型对森林土壤DOM特征及微生物的影响

发布时间：2020-07-09 10:02

【摘要】：本文通过对福建三明中亚热带野外定位站保护区内由米槠天然林转换而成的米槠天然次生林(SF)、米槠人工促进更新林(AR)、马尾松人工林(PM)和杉木人工林(CF)四种不同林分进行研究,对其0-10cm表层土进行11月和4月两个季度的采样,进行理化性质、土壤DOM数量,光谱结构和微生物群落结构和功能的测定研究,旨在探求中亚热带不同季节和不同林分土壤DOM与微生物群落和酶活性之间的关系。研究结果表明:季节和林分对土壤理化性质、DOM数量和光谱结构以及微生物群落和酶活性都有显著影响。本研究中季节对SF、AR、PM、和CF四种林分土壤基本理化性质和养分的影响显著。季度、林分和两者的交互作用主要对SOC、TN、MBC、MBN和NH4+-N和N03--N的积累有显著影响。本研究中4月份各林分DOC含量整体高于11月份,而DON含量在11月的整体高于4月份。且两季度中SF和AR的DOC,DON含量均显著高于PM和CF。由紫外、红外和三维荧光光谱结果显示,4月份各林分土壤DOM中整体大分子物质和难分解物质较11月多;PM和CF 土壤DOM中难分解物质比SF和AR多。季节和林分对微生物整体有显著影响。4月份相较与11月份各林分SOC向MBC转化速率快,微生物量积累增加导致MBC/MBN较高;N素是影响土壤酶活性的主要因子,阔叶林土壤中pG和CBH活性较高,相反针叶林土壤PHO和PEO活性较高。11月份各林分GP较多,4月份GN较多;两季度个林分F:B的顺序均为SFARCFPM,与生态系统稳定性规律相符。4月份各林分都受养分胁迫,针叶树种PM和CF受养分胁迫较SF和AR更为严重。两季度TN、DON和SOC是影响不同林分土壤酶活性的关键驱动因子,N占主导地位,在本地区发挥着养分利用的引领作用,土壤C循环酶N循环酶与土壤碳氮养分相互影响,碳氮循环存在一定耦合关系。不同季节和不同林分的微生物群落中 Fungi、GP、GN 为主导变异菌种,SOC、MBC、MBN、NH,-N 和 NO3-N 和是微生物群落结构变化的主要驱动因子。微生物对碳的利用有一定的选择性,更倾向于利用易分解的有机碳,可溶性有机质DOM的含量对酶活性有显著影响,但其质量对微生物群落结构和酶活性无显著影响。
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S714
【图文】：

图２－１技术路线图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｇｒａｐｈ逡逑２．３研究方法逡逑

ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｅａｓｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｓｔａｎｄ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｏｗｅｒ－ｃａｓｅ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋ａｍｏｎｇ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ逡逑ｓｔａｎｄｓ邋（Ｐ＜０．０５）．Ｓａｍｅ邋ａｓ邋ｂｅｌｏｗ逡逑由图４－１可知ＳＦ和ＡＲ的ＤＯＣ含量４月份显著高于１１月份（Ｐ＜０．０５），ＰＭ和ＣＦ则无显逡逑著差异。１１月份ＰＭ的ＤＯＣ含量显著低于其他三种林分（Ｐ＜０．０５），邋４月份四种林分间差异显逡逑著，表现为ＡＲ＞ＳＦ＞ＣＦ＞ＰＭ。ＳＦ的ＤＯＮ含量１１月和４月无显著差异，其他三种林分ＡＲ、逡逑ＰＭ和ＣＦ季节差异均显著（Ｐ＜０．０５）；邋１１月份四种林分ＤＯＮ含量无显著差异，４月份ＳＦ显著逡逑高于其他三种林分，ＣＦ含量高于ＡＲ和ＰＭ。且４月份各林分ＤＯＮ整体低于１１月份。逡逑４．２不同季节各林分类型的土壤ＤＯＭ光谱学结构特征逡逑４．２．１各类光谱性质指标逡逑有机物在２５４ｎｍ下的紫外吸收值ＡＩ代表芳香族化合物，Ｅ２５３／Ｍ３主要代表具有不饱和碳逡逑碳键的一类较难分解的化合物

季度逦季度逡逑图４－１不同季节各林分土壤ＤＯＣ和ＤＯＮ的浓度逡逑Ｆｉｇ邋４－１邋Ｓｏｉｌ邋ＤＯＣ邋ａｎｄ邋ＤＯＮ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｅａｓｏｎｓ逡逑注：Ｎｏｖ：邋１１邋月份邋Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，Ａｐｒ：４邋月份邋Ａｐｒｉｌ；ＳＦ：米槠天然次生林邋Ｎａｔｕｒａｌ邋ｓｅｃｏｎｄａｒｙ邋ｆｏｒｅｓｔ邋ｏｆ邋Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ逡逑ｃａｒｌｅｓｉｉ；邋ＡＲ：米槠人工促进天然更新林邋Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ－ａｓｓｉｓｔｅｄ邋ｎａｔｕｒａｌ邋ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ邋ｆｏｒｅｓｔ邋ｏｆ邋Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ邋ｃａｒｌｅｓｉｉ；逡逑ＰＭ：马尾松人工林邋Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｐｉｎｕｓ邋ｍａｓｓｏｎｉａｎａ；邋ＣＦ：杉木人工林邋Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ邋ｌａｎｃｅｏｌａｔａ．逡逑图中数据为平均值±标准差（ｎ＝３）；不同大写字母代表相同林分不同季节的显著差异，不同小写字母代表相逡逑同季节不同林分的显著差异（Ｐ＜0．0５）．下同逡逑Ｔｈｅ邋ｄａｔａ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｆｉｇｕｒｅ邋ｉｓ邋ｍｅａｎ±ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｄｅｖｉａｔｉｏｎ邋（ｎ＝３）；邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃａｐｉｔａｌ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ逡逑ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｅａｓｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｓｔａｎｄ

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