黄土丘陵区生物结皮对土壤微生物数量分布的影响

发布时间：2017-09-03 17:39

  本文关键词：黄土丘陵区生物结皮对土壤微生物数量分布的影响

  更多相关文章： 藓结皮 藻结皮 时间动态 季节动态 空间分布

【摘要】：生物结皮是黄土丘陵区退耕地上广泛发育的生物地被物,显著影响土壤养分含量、水分渗透性、结构及温度等,进而可能影响退耕地土壤微生物的数量及时空分布特征。本文在野外调查采样和室内分析测定的基础上,采用稀释涂布平板法,研究了黄土丘陵区不同类型生物结皮对土壤微生物数量分布的影响,探索了生物结皮土壤微生物数量的季节动态和空间分异特征,揭示了该区生物结皮对土壤微生物数量分布影响的内在机理,研究对准确认识生态恢复过程中生物结皮的生态功能具有重要意义,取得以下主要结论:1、生物结皮可显著增加土壤微生物数量,生物结皮对土壤微生物数量的影响与结皮类型、季节和土层深度有关。藓结皮较其他生物结皮可显著提高土壤微生物数量,浅色藻结皮和藓结皮对土壤微生物的影响在不同季节表现不一,稳定发育期的藓结皮对不同类群微生物数量垂直分布的影响不同。生物结皮显著增加了土壤微生物总数、细菌和真菌数量,降低了土壤放线菌数量。研究区藓结皮生物结皮层、结皮下0~2 cm及5~10 cm土层微生物总数和细菌数量分别较坡耕地同层土壤分别增加了22.92%、21.23%、6.12%和44.01%、33.39%、10.98%;藓结皮2~5 cm土层土壤放线菌数量较坡耕地降低20.43%;藓结皮生物结皮层和结皮下2~5 cm土层土壤真菌数量分别较坡耕地同层土壤增加了30.03%和14.65%,藓结皮0~2cm土层土壤真菌数量较坡耕地降低了33.34%。藓结皮对生物结皮层和结皮下0~2 cm土层影响最大,生物结皮层和结皮下0~2 cm土层土壤微生物总数、细菌和真菌数量变异系数平均是下层的4.66、3.72和3.24倍。生物结皮对土壤微生物数量的影响与结皮类型有关。藓结皮较其他生物结皮可显著提高土壤微生物数量。在生物结皮层,藓结皮土壤微生物总数和细菌数量分别较藻结皮(浅色藻结皮和深色藻结皮)和混合结皮(藻+少藓和藓+少量藻结皮)增加了56.40%、36.81%和71.33%、32.88%,藓结皮放线菌和真菌数量显著高于其他生物结皮。在结皮下0~2 cm土层,藓结皮各类群土壤微生物数量也均显著高于其他生物结皮;其中,除了藻+少量藓结皮外,其他类型生物结皮差异不显著。其次,在生物结皮层,生物结皮对土壤微生物数量的影响在不同季节表现不一。春季,浅色藻结皮各类群土壤微生物数量均显著高于藓结皮。夏季,浅色藻结皮土壤微生物总数和细菌数量显著高于藓结皮,真菌和放线菌数量差异不显著。冬季,浅色藻结皮土壤微生物总数和细菌数量显著高于藓结皮,藓结皮真菌和放线菌数量显著高于浅色藻结皮。2、生物结皮对土壤微生物数量的影响具有明显季节动态特征。藓结皮、浅色藻结皮和坡耕地土壤微生物数量的季节动态不同。坡耕地土壤微生物总数的季节动态均表现为春季秋冬季夏季,浅色藻结皮为夏季春季秋冬季,藓结皮为春、夏、秋三季冬季;不同类型生物结皮三大类群土壤微生物的季节动态不同。藓结皮土壤微生物数量的季节动态较为稳定,其土壤微生物数量的季节波动较耕地和浅色藻结皮小。3、生物结皮的发育改变了土壤微生物的垂直分布特征,生物结皮不同类群土壤微生物数量的空间分布表现不一。土壤微生物总数和放线菌数量在阴坡中坡位生物结皮层显著高于阳坡,不同坡向土壤细菌和真菌数量差异不显著;不同坡位各类群土壤微生物数量差异不显著;高等植物不同方位生物结皮土壤微生物总数、细菌和真菌数量均差异不显著,东南和西南方向土壤放线菌数量显著高于西北和东北方向。藓结皮和坡耕地土壤微生物的垂直分布有所差异。坡耕地土壤微生物总数在2~5 cm和5~10 cm土层最高,是0~2 cm土层的1.07倍;藓结皮土壤微生物总数在生物在结皮层和0~2 cm土层最高,是2~5 cm和5~10 cm土层的1.18和1.07倍。藓结皮和坡耕地三大类群土壤微生物数量的垂直分布也有所不同。4、生物结皮对土壤微生物数量分布的影响主要与生物结皮生物组成、生物结皮厚度、藓盖度等有关,与空间分异无关。生物结皮通过增加土壤有机质和全氮含量、碳氮比、电导率,降低土壤pH值促进土壤中细菌和真菌的生长繁殖,较高的细菌比例降低了放线菌比例。不同类型生物结皮土壤微生物总数、细菌数量和比例、真菌数量与藓盖度、结皮厚度呈显著正相关关系,各类群微生物数量与坡向和坡位均无显著相关关系。不同类型生物结皮土壤微生物总数、细菌数量和比例、真菌数量和比例与全氮、有机质、碳氮比、电导率呈显著正相关关系,与土壤pH值呈显著负相关关系;土壤放线菌比例和细菌比例呈极显著负相关关系。
【关键词】：藓结皮 藻结皮 时间动态 季节动态 空间分布
【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】：S154.3
【目录】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 绪论13-25
• 1.1 研究目的及意义13-14
• 1.2 生物结皮的研究进展14-18
• 1.2.1 生物结皮的形成演替过程14
• 1.2.2 生物结皮形成的影响因子14-17
• 1.2.3 生物结皮对土壤理化属性的影响17-18
• 1.3 土壤微生物及其生态功能、影响因素的研究进展18-20
• 1.4 生物结皮对土壤微生物数量分布影响的研究进展20-24
• 1.4.1 生物结皮发育特征对土壤微生物数量的影响20-21
• 1.4.2 土壤微生物数量的时空分布特征21-24
• 1.5 小结24-25
• 第二章 研究内容与方法25-31
• 2.1 研究目标25
• 2.2 研究内容25-26
• 2.3 研究方法26-30
• 2.3.1 研究区概况26-27
• 2.3.2 试验设计27-30
• 2.4 数据处理30-31
• 第三章 黄土丘陵区生物结皮对土壤微生物数量分布的影响及机制31-46
• 3.1 生物结皮对土壤微生物数量的影响31-34
• 3.1.1 生物结皮土壤微生物数量分布特征32-33
• 3.1.2 生物结皮对土壤微生物数量的影响深度33
• 3.1.3 讨论33-34
• 3.2 生物结皮土壤微生物数量的影响机制34-42
• 3.2.1 不同类型生物结皮的发育特征34-35
• 3.2.2 不同类型生物结皮对土壤化学性质的影响35-36
• 3.2.3 不同类型生物结皮下土壤微生物分布特征36-38
• 3.2.4 生物结皮对土壤微生物数量的影响机制38-40
• 3.2.5 讨论40-42
• 3.3 两种类型生物结皮对土壤微生物数量的影响42-44
• 3.3.1 两种类型生物结皮土壤微生物数量分布特征42-43
• 3.3.2 两种类型生物结皮对土壤化学性质的影响43
• 3.3.3 讨论43-44
• 3.4 小结44-46
• 第四章 黄土丘陵区生物结皮土壤微生物数量的时空分布特征46-64
• 4.1 生物结皮土壤微生物数量的季节动态特征47-52
• 4.1.1 生物结皮对土壤微生物数量的季节动态的影响47-50
• 4.1.2 土壤化学性质和水热因子的季节变化50-51
• 4.1.3 讨论51-52
• 4.2 生物结皮土壤微生物数量的空间分布特征52-62
• 4.2.1 坡向及坡位对生物结皮土壤微生物数量的影响52-57
• 4.2.2 高等植物不同方位生物结皮土壤微生物数量分布特征57-60
• 4.2.3 生物结皮对土壤微生物数量垂直分布的影响60-62
• 4.3 小结62-64
• 第五章 主要结论及有待进一步研究的问题64-67
• 5.1 主要结论64-66
• 5.2 有待进一步研究的问题66-67
• 参考文献67-76
• 致谢76-77
• 作者简介77

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