土壤动物对水曲柳和落叶松人工林细根生物量、形态、生产和周转的影响

发布时间：2020-08-11 09:42

【摘要】： 细根周转向土壤中释放的碳(C)和养分被认为是陆地C和营养循环的重要组成部分。植食性土壤动物通过直接取食根系,加速细根的死亡和周转。因此,研究土壤动物对细根生理生态过程的影响对于认识森林生态系统C和养分循环具有重要意义。但是已往树木根系研究中忽视了土壤动物的影响。本研究以相同立地条件下水曲柳(Fraxinus mandshurica)和落叶松(Larix gmelinii)人工林为研究对象,通过施氮(N)肥和施杀虫剂处理以及不同土层、不同季节的取样,研究土壤动物数量的改变对水曲柳和落叶松细根生物量、形态、生产、周转以及菌根侵染率的影响。主要研究结果如下： (1)施N肥处理使水曲柳和落叶松林分四个季节、两个土层中土壤动物数量均呈现先增加后降低的趋势。施肥处理使腐食性土壤动物数量显著降低,植食性土壤动物数量显著增加,而捕食性土壤动物数量未发生明显变化。施杀虫剂以及施肥+施杀虫剂处理使两林分四个季节,两个土层中腐食性、植食性和捕食性土壤动物数量均显著降低。两林分土壤动物数量秋季春季夏季,土壤表层亚表层。此外,土壤动物数量与土壤温度、pH值、土壤有机质、土壤有效N和土壤有效磷(P)显著相关。 (2)土钻法研究得到,施肥处理使两林分四个季节、两个土层中1-5级根生物量显著降低。施杀虫剂处理导致两林分四个季节、两个土层中细根生物量显著增加,但是,两树种仅前两级根的生物量显著增加。植食性土壤动物与两树种的前两级根的生物量显著负相关,而与3-5级根的生物量相关性不显著。腐食性和捕食性土壤动物与两树种前两级根以及3-5级根的生物量均不相关。 (3)施肥、施杀虫剂以及施肥+施杀虫剂处理使两林分各取样季节细根直径和长度显著增加,比根长(SRL)和分枝数显著降低。在所有的土壤理化指标中,土壤有效N对细根形态影响最为显著,随着土壤N有效性增加,直径和根长增加,SRL降低。另外,菌根真菌侵染率影响细根形态,施肥和施杀虫剂处理导致两林分不同土层1级根菌根侵染率显著降低。 (4)内生长法研究得到,施杀虫剂处理使水曲柳前三级根和落叶松前两级根生产量显著增加,进一步证明植食性土壤动物主要取食低级根(前两级根)。如果不考虑土壤动物的取食,两林分细根生产量至少被低估20%,周转至少被低估10%。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S714
【图文】：

季风气候区。该地区年均气温2.8℃，1月平均温度一19.6℃，7月平均温度20.9℃。无霜期120一140d，=10oC的积温2526oC。年平均降水量 723mm，主要集中于7、8月份，分别可占全年降水量的31.2%和21.1%。年平均蒸发量 1094mm(图2一1)。....降水量〔二二〕蒸发量PreeiPitationEvaPotransPiration 2DD250150300任E砚兴10050 0123456789101112月份(Month)图2一1逐月平均降水量与蒸发量变化(七年平均值)Fig.2一 1VariationofPreeiPitationandevaPotransPirationduringayear(averageforsevenyears)2.2研究样地概况供试树种为1986年种植(2年生苗)的落叶松和水曲柳人工林。2004年调查表明，水曲柳株行距 1.5x2.Om，水曲柳平均树高10.4m，平均胸径 9.1cm，平均冠幅1.9m;落叶松株行距 1.5x2.Om，平均树高10.3m，平均胸径 10.6cm。土壤为暗棕壤。暗棕壤在阔叶红松混交林下发育形成，其成土过程主要是温带湿润森林弱酸性腐殖质累积过程、弱酸性淋溶过程和粘化过程。表土腐殖质含量高

植物根较少，此层土壤春季湿度大。30一 60cm土层为大核状、坚硬，质地为重壤至粘土，只有少量植物根系。150一 200cm以下为母岩。土壤剖面呈酸性，土壤剖面pH值二4.3一6.0。土壤温度变化见图2一3。(资料引自帽儿山实验林场基础资料及尖硅沟森林培育实验站内部资料)。 05052曰J...

本文编号：2788912