海河流域油松林地土壤微生物特征及影响因素研究

发布时间：2020-07-06 11:44

【摘要】：在森林生态系统中,土壤微生物是土壤生态系统的主要分解者,在土壤生态系统中起到了至关重要的作用。本研究以海河流域油松林为研究区域,以5个林区中设置的57个样地为研究对象,通过分析采样地的土壤水分、土壤物化性质等土壤基本理化性质,研究土壤微生物量碳与气候因素及土壤水分、土壤物理、土壤化学等土壤基本理化性质之间的相关关系,揭示影响海河流域土壤微生物量碳的主要因素。通过外源添加白色链霉菌(Streptomyces albus 4.0001)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 1.1630)、黑曲霉(Aspergillus niger 1.002)的方式,研究不同种类微生物对土壤性状的影响。通过模拟高含水量、短时覆水、长时覆水、冻融四种土壤水分变化特征,分析土壤微生物量碳的变化,研究水分特征对不同种群土壤微生物的影响。研究结果如下：(1)海河流域油松林地土壤微生物量碳含量在53.7～1363.59mg/kg,平均320.2mg/kg,73.5%的土壤采样地中土壤微生物量碳含量小于400mg/kg。其中,土壤细菌占微生物总量的91.7%,放线菌占8.16%,真菌占0.14%。(2)海河流域油松林地中,燕山山脉的土壤微生物含量最高,其次是太行山山脉,恒山山脉的土壤微生物含量最低。土壤微生物在时间分布上,夏季秋季春季冬季；在经纬度分布上,随着经纬度的增加,土壤微生物先增加后减少；在海拔分布上,土壤微生物随着海拔高度的增加而降低；在土壤剖面分布上,土壤微生物主要分布在土壤表层O-10cm处,随着土壤剖面深度的增加,土壤微生物量碳含量减少。(3)通过分析影响因素与土壤微生物量碳的相关性,海河流域油松林地土壤微生物量碳与水分因素、土壤物理性质、有机质显著相关；与多年平均温度、多年平均日辐射量、pH、土壤全氮、全钾、全磷、碱解氮、速效钾、速效磷均不存在明显的相关性。揭示出水分因素、土壤物理性质和土壤有机质是影响土壤微生物的主要因素。(4)白色链霉菌和黑曲霉主要是参与土壤腐殖化过程,合成土壤中的有机质：枯草芽孢杆菌主要是参与土壤矿化过程,分解土壤中的有机质。相对于白色链霉菌,枯草芽孢杆菌和黑曲霉更有助于提高土壤毛管孔隙度,降低土壤容重；无论添加何种微生物,都有利于大水稳定性团聚体的生成；黑曲霉最有利于土壤的保水性。(5)通过模拟高含水量、短时覆水、长时覆水、冻融等水分变化,揭示放线菌、真菌、细菌对水分变化的响应。短时覆水对白色链霉菌影响较大,对白色链霉菌的抑制作用最强。黑曲霉受水分影响较大,在高含水区和短时覆水初期,黑曲霉下降速度最快；黑曲霉受温度影响较小,在冷冻时下降速度最慢。而枯草芽孢杆菌受温度影响较大,在模拟冷冻时下降速度最快；枯草芽孢杆菌受水分影响较小,生长繁殖速度快,在短时覆水后期和土壤融化后,均能以最快速度恢复。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S714.3

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