典型固沙灌木林地土壤微生物群落结构及其对碳氮过程的影响

发布时间：2021-07-03 06:32

　　土壤微生物是生态系统的核心,与一系列生态过程密切相关,不仅直接影响土壤肥力的形成和维持过程,还是物质转化的主要驱动者,支撑着生态系统的过程与功能。在植物-土壤系统中,不同植物倾向选择特定的微生物群落组成,从而影响土壤微生物的生态功能。中国为了防治风沙危害,在北方风沙区营造了大面积的固沙灌木林,尽管大量的研究已经评价了其对土壤理化性质、小气候等的影响,但对土壤微生物群落组成、功能等方面影响的研究则非常有限。本文以中国北方三种典型固沙灌木油蒿（Artemisia ordosica）、沙柳（Salix psammophila）和柠条（Caragana microphylla）林地为研究对象,采用野外原位取样、高通量测序、稳定同位素示踪和室内控制实验等技术手段,在明确三种灌木林地土壤微生物活性、物种组成以及群落结构差异的基础上,研究了其在土壤有机碳累积和氮转化过程中的作用。主要研究结果及结论如下:（1）与裸沙地相比,三种灌木林地土壤酶活性、微生物量（碳、氮）以及微生物多样性均显著提高。油蒿林地土壤酶活性和微生物量最高,土壤细菌多样性高于沙柳和柠条林地,油蒿和柠条林地土壤真菌多样性高于沙柳林地。... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

研究区位置图

本研究以毛乌素沙地三种典型固沙灌木林地为对象,采用原位取样、高通量测序、稳定同位素示踪等技术手段,并结合常规实验室分析,在首先了解三种灌木林地间土壤微生物活性以及细菌和真菌群落组成差异的基础上,分析土壤微生物在有机碳累积和氮转化过程中的作用,揭示沙地不同灌木林地土壤碳氮过程的微生物机制,为沙区的植被建设和管理提供理论指导。具体技术路线见图3.1。4.1 研究方法

2015年,在研究区的固定沙地内,选择同年种植,具有代表性的三种固沙灌木林地,油蒿、沙柳和柠条林地,每种灌木林地中随机设置3个20 m×20 m的样地,各样地间距为20 m,样地设置如图4.1所示。同时,在距灌木林地小于20 m处选择裸沙地作为对照。选择在植物生长最旺盛和微生物活动最活跃的8月采取土壤样品。在每个样地中,随机选取5株(丛)灌木,使用直径为2.5 cm的灭菌土钻,分别采取灌木下和灌木间0-10 cm深度范围内的土壤,采集样品前去除表层植物枯落物。将每个样地采集的土样按灌木下和灌木间土样混合为一个混合样(约1000 g),装入无菌塑料袋,保存于保温箱中,并迅速运回实验站,将混合后的土样过2 mm筛以去除根系和枯落物,共采集土壤混合样品12个。过筛后的每个土样分为三份保存;一份保存于4℃冰箱中,用于测定土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)及含水量(SWC);一份风干后用于蔗糖酶(Invertase)、脲酶(Urease)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase)活性、土壤pH、有机碳(SOC)含量、全氮(TN)含量及全磷(TP)含量测定;另一份立即存储在-20℃条件下,用于高通量测序。采样点见图4.2(以油蒿灌木林地为例)。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3262067