2种草坪草枯落物的分解及土壤动物的作用

发布时间：2017-08-13 07:41

  本文关键词：2种草坪草枯落物的分解及土壤动物的作用

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【摘要】：枯落物是生态系统中生物元素循环和能量流动的主要通道。枯落物分解作为养分归还土壤的重要形式,对陆地生态系统能量流动与物质循环作用巨大。土壤动物作为枯落物分解者的重要参与者,不仅在物质转化、能量储存和中转、土壤生态毒理诊断、环境变化生态指示以及全球变化等方面有着重要生态功能,而且对维持城市园林绿地生态系统的物质循环和能量流动有着重要作用。草坪在城市园林绿化中占有重要地位,它不仅对平衡生态环境有很重要意义,而且还可以降低人的心理压力,消除疲劳,恢复体力。本实验采用枯落物分解袋法(0.02mmm、1mm、3mm)研究了城市草坪草白三叶和高羊茅枯落物分解过程中的质量损失动态、养分动态及土壤动物群落的区系组成、优势类群、功能团群落结构等生态学特征,并分析了土壤动物多样性特征与功能类群。研究结果如下：1.不同基质草坪草枯落物的分解过程城市园林绿地草坪草不同基质枯落物的质量损失动态为：白三叶高于高羊茅,叶枯落物的分解快于根枯落物。其中,白三叶叶枯落物在分解5个月时质量损失率达100%,根枯落物也在分解6个月时质量损失率达100%。高羊茅叶枯落物在分解第9个月时质量损失率达100%,根枯落物在分解12个月后质量损失率最高达89.51%；方差分析表明,在分解过程中不同孔径枯落物基质质量损失率具有显著差异,且差异变化均为3mm孔径显著高于1mm、0.02mm孔径(P0.05)。2.草坪草分解过程中土壤动物的群落结构草坪草枯落物分解过程共捕获土壤动物8177头,分属3门3纲28目73科。其中大型动物226头,分属7目17科；中小型干生土壤动物2759头,分属13目41科；中小型湿生土壤动物5192头,分属8目17科。大型土壤动物优势类群为蚁亚科、象甲科和扁甲科分别占土壤动物的比例为18.14%、10.18%和17.70%；中小型干生土壤动物中的优势类群为跳虫科、棘跳科、长角长跳科和矮蒲螨科,分别占中小型土壤动物比例为12.47%、21.2%、10.69%和11.64%；中小型湿生土壤动物中优势类群为垫刃科、杯咽科、小杆科和线蚓科,分别占中小型土壤动物比例为28.70%、10.11%、24.63%和17.20%。分解过程中,土壤动物的个体数和类群数随分解而呈现不同的变化。在在整个分解阶段,枯落物的分解速率与不同类群的土壤动物的个体数和类群数呈显著正相关关系；而枯落物分解速率与土壤动物的香农指数H、均匀度指数J、优势度指数C和丰富度指数D间存在相互变化的关系,但总体呈正相关关系大于现负相关关系；表明土壤动物影响枯落物的分解,且土壤动物多样性可调节枯落物的分解,对其产生促进或抑制作用。3.草坪草分解过程中土壤动物的功能团动态在2种草坪草枯落物分解过程中,土壤动物功能团变化依次表现为：植食性-菌食性-捕食性-腐食性。其中,植食性土壤动物的优势类群为弹尾目(Collembola)的棘跳科、长角长跳科、跳虫科；膜翅目(Hymenoptera)的蚁亚科和鞘翅目(Coleoptera)的扁甲科；菌食性土壤动物的优势类群主要是前气门亚目(Prostigmata)的大赤螨科,中气门亚目(Mesostigmata)的厉螨科；中小型湿生土壤动物中的菌食性类群主要以线虫纲正蚓目(Lumbridida)的线蚓科、仙女虫科为优势类群；捕食性土壤动物则以大型的鞘翅目(Coleoptera)的象甲科、叩甲科为优势类群；中小型土壤动物中的捕食性土壤动物均为常见类群；腐食性土壤动物多集中于中小型湿生土壤动物,其中以小杆目(Rhabditida)下的小杆科、垫刃科、杯咽科为优势类群；但也有少数中小型干生土壤动物如前气门亚目的矮蒲螨科；分解过程中土壤动物食性的变化表明,土壤动物对枯落物基质分解具有选择性。4.草坪草分解过程中养分动态2种草坪草分解过程中,白三叶枯落物中的C、N、P含量均呈现减小趋势表现为缓慢释放,K为富集后缓慢释放,木质素和纤维素则表现为先富集后释放。高羊茅枯落物中的C、P为先释放后富集的波动变化,N和木质素均为先富集后释放,K在整个分解过程均为释放状态,而纤维素释放缓慢,几乎未释放。2种草坪草分解过程中,C、N释放速率大致表现为先增后减的趋势；P释放速率比较复杂,高羊茅叶、白三叶根表现为先减后增的趋势,高羊茅根和白三叶叶则表现为先增后减的趋势；K释放速率大致表现为先减后增的趋势；木质素和纤维素降解速率无明显规律性。即养分释放速率在不同草种间及分解时间内存在差异,表明草种和分解时间及其他条件对枯落物分解过程产生影响。城市草坪草枯落物分解过程中,枯落物基质和化学组成影响其质量损失动态；分解过程中不同基质草坪草枯落物养分动态与土壤动物群落的区系组成、优势类群、功能团群落结构等生态学特征密切相关。表明,土壤动物与枯落物相互作用,一方面土壤动物推动了城市草坪草枯落物的分解,另一方面,枯落物基质的变化也深刻影响着参与分解的土壤动物群落格局。
【关键词】：白三叶 高羊茅 枯落物分解 土壤动物 养分释放
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S688.4;S154
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 前言11
• 1. 文献综述11-17
• 1.1 枯落物分解研究方法11-12
• 1.2 枯落物的分解过程12
• 1.3 枯落物分解的影响因素12-17
• 1.3.1 环境气候13
• 1.3.2 枯落物基质13-14
• 1.3.3 土壤理化性质14
• 1.3.4 人为干扰14-15
• 1.3.5 全球变化15-16
• 1.3.6 土壤生物16-17
• 2. 研究目的与意义17-18
• 2.1 研究内容17-18
• 2.2 研究区概况18
• 2.3 研究目的意义18
• 3. 材料和方法18-21
• 3.1 材料18
• 3.2 方法18-20
• 3.2.1 分解袋制作及布置18-19
• 3.2.2 样品的采集及处理19
• 3.2.3 土壤动物的分离与鉴定19
• 3.2.4 质量损失率的测定19
• 3.2.5 养分的测定19-20
• 3.3 数据处理20-21
• 4. 结果与分析21-41
• 4.1 草坪草枯落物分解过程中的质量损失动态21-22
• 4.1.1 白三叶枯落物的质量损失动态21
• 4.1.2 高羊茅枯落物的质量损失动态21-22
• 4.1.3 草坪草分解过程中不同因子间的分析22
• 4.2 草坪草枯落物分解过程中养分动态22-31
• 4.2.1 白三叶枯落物分解过程中养分动态22-27
• 4.2.2 高羊茅枯落物分解过程中养分动态27-31
• 4.3 草坪草枯落物分解过程中土壤动物特征31-41
• 4.3.1 土壤动物的群落组成31-34
• 4.3.2 土壤动物的时间动态34-38
• 4.3.3 土壤动物对枯落物分解的贡献38-41
• 5. 结论与讨论41-46
• 5.1 枯落物质基质对分解速率的影响41-42
• 5.2 枯落物基质对养分释放的影响42-43
• 5.3 不同体径土壤动物对枯落物分解的影响43-44
• 5.4 不同食性土壤动物对枯落物分解的影响44-45
• 5.5 小结45-46
• 6. 研究展望46-47
• 参考文献47-55
• 致谢55-56
• 攻读学位期间发表的学术论文目录56

【参考文献】

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本文编号：666191