氮添加与凋落物对土壤微生物和酶活性的影响

发布时间：2017-04-03 04:03

  本文关键词：氮添加与凋落物对土壤微生物和酶活性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球气候变化日益加剧,一些人为或者自然的扰动会导致森林地表凋落物和土壤性状发生变化,进而影响到由微生物介导的土壤有机碳周转和养分循环。然而,由于缺少全面、系统性的实验探索,目前在全球变化研究中对凋落物变化和外源氮输入双重影响下的森林土壤微生物过程和功能的变异性仍认识不足。本研究于2014年4月至2015年8月期间,基于山西省太岳山灵空山林场的凋落物处理和氮素添加双因子交互作用实验样地,通过样品采集和土壤性状化验分析,探究了森林土壤微生物和相关土壤酶对不同凋落物输入和氮添加的响应形式、过程和机理。实验样地于2010年9月建立,位于一个典型油松-辽东栎混交林中;样地布设采用随机区组设计,实验处理包含4种凋落物情形(剔除凋落物、混合凋落物加倍、叶凋落物加倍和枝果凋落物加倍)和3个梯度氮添加处理(不施氮、5g·N·m-2·a-1施氮率和10g·N·m-2·a-1施氮率)。主要研究结果概要总结如下：(1)与剔除凋落物、枝果凋落物加倍处理相比,叶凋落物加倍与混合凋落物加倍处理极显著提高了土壤有机碳、全氮、C：N、铵态氮、总无机氮含量,微生物生物量及其活性,以及p-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶活性,同时显著提高细菌总量及革兰氏阴性细菌的相对含量。(2) 5gN·m-2·a-1施氮率处理极显著提高了有机碳含量、革兰氏阴性细菌的相对含量以及脲酶活性,而土壤硝态氮、总无机氮含量则随着施氮率升高而上升。不同梯度氮添加处理对微生物量及活性影响并不显著。(3)不同梯度氮添加及凋落物处理对微生物及酶活性交互影响并不显著。仅在2014年10月,N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性在5gN·m2·a-1施氮率处理配合叶凋落物加倍、混合凋落物加倍处理时显著高于其他处理。综上,混合凋落物加倍、叶凋落物加倍处理显著促进了土壤微生物群落的生长、增加了酶活性,相比之下不同氮添加处理以及不同氮添加与凋落物处理之间的交互作用并不显著。
【关键词】：氮添加 凋落物 土壤微生物 土壤酶活性
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 引言8-17
• 1.1 研究意义及目的8-9
• 1.2 国内外研究现状9-16
• 1.2.1 森林地表凋落物9-10
• 1.2.2 森林土壤氮素与氮添加10-12
• 1.2.3 森林土壤微生物12-14
• 1.2.3.1 氮添加对土壤微生物的影响12-13
• 1.2.3.2 凋落物对土壤微生物的影响13-14
• 1.2.4 森林土壤酶14-16
• 1.2.4.1 氮添加对土壤酶活性的影响15
• 1.2.4.2 凋落物对土壤酶活性的影响15-16
• 1.2.4.3 土壤微生物与土壤酶16
• 1.3 主要研究内容及拟解决的关键问题16-17
• 2 研究区概况及主要研究方法17-22
• 2.1 研究区域概况17
• 2.2 研究方法17-21
• 2.2.1 实验设计17-18
• 2.2.2 样品的采集18
• 2.2.3 测定指标及测定方法18-21
• 2.2.3.1 凋落物的化学分析18
• 2.2.3.2 土壤理化性质的分析18-19
• 2.2.3.3 土壤微生物指标的测定19-20
• 2.2.3.4 土壤酶活性的测定20-21
• 2.3 技术路线图21-22
• 3 结果与分析22-38
• 3.1 不同凋落物处理中凋落物的量及化学性质分析22
• 3.2 不同氮添加与凋落物处理对土壤理化性质的影响22-26
• 3.2.1 土壤pH值、有机碳、全氮、C：N比22-23
• 3.2.2 铵态氮、硝态氮、总无机氮含量23-26
• 3.3 不同氮添加与凋落物处理对土壤微生物的影响26-32
• 3.3.1 土壤微生物生物量碳26-28
• 3.3.2 土壤微生物生物量氮28-29
• 3.3.3 土壤微生物活性29-30
• 3.3.4 土壤微生物群落结构30-32
• 3.4 不同氮添加与凋落物处理对土壤酶活性的影响32-38
• 3.4.1 β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性32-34
• 3.4.2 酚氧化酶、过氧化物酶活性34-37
• 3.4.3 蛋白酶、脲酶活性37-38
• 4 讨论与结论38-43
• 4.1 氮添加与凋落物处理对土壤理化性质的影响38-39
• 4.2 氮添加与凋落物处理对土壤微生物的影响39-40
• 4.3 氮添加与凋落物处理对土壤酶活性的影响40-41
• 4.4 主要结论41-43
• 参考文献43-51
• 个人简介51-52
• 导师简介52-53
• 致谢53

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本文编号：283663