东北地区球囊霉素相关土壤蛋白含量和组成空间差异及其维持土壤功能的初步研

发布时间：2016-11-21 08:24

本文关键词：东北地区球囊霉素相关土壤蛋白含量和组成空间差异及其维持土壤功能的初步研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《东北林业大学》 2015年

东北地区球囊霉素相关土壤蛋白含量和组成空间差异及其维持土壤功能的初步研究

王琼

【摘要】：球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是丛枝菌根真菌(AMF)菌丝分泌的附着有金属离子的糖蛋白,可以有效地调节土壤物理性质变化及维持土壤有机碳、氮平衡等。不同土壤性质指标和AMF的分泌物GRSP的相关关系的研究鲜有报道,而这些研究却可以为我们提供一些关于退化土壤的恢复策略。因此本研究首先选取杨树防护林土壤,主要探讨易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EEG)与总球囊霉素相关土壤蛋白(TG)含量及TG组成成分上的差异变化及产生的原因。其次,选取不同土地利用方式(杨树人工林、农田、原始自然森林)下的土壤,探索TG(含量和组成成分)的差异及其与土壤性质的相关关系等。最后,通过总结分析一些前人关于GRSP的研究,指明GRSP未来的研究方向。本研究主要得出以下结论：(1)杨树防护林TG、EEG含量在松嫩平原不同地点(TG最大差异：3.14倍、EEG最大差异：3.95倍)和土层深度(TG最大差异：2.98倍、EEG最大差异：2.58倍)中表现出显著差异(p0.05)。改变GRSP(TG、EEG)含量可以有效地调节土壤容重和含水量(p0.05)。TG组成成分在不同地点间也存在着明显的差异,TG在20=19.8。时结晶,其平均结晶度为1.08%(差异：2.71倍),平均晶粒尺寸为129.3nm(差异：1.41倍),可划分出7种官能团组(差异：1.12-2.10倍)和7种荧光物质(差异：1.18-4.50倍)。土壤pH变化是GRSP和TG组成成分发生变化(脂肪族的C-H、C-H、-COOH的O-H、Si-O-Si、多糖的C-O官能团和相对结晶度)的主要原因之-(p0.05)。这些数据均有助于我们进一步了解GRSP在维持土壤功能中的机制。(2)杨树人工林、农田、原始自然森林土壤的TG含量与土壤性质(SOC、N、pH、EC、容重)显著相关(R2=0.41-0.85)(p0.05)。TG组成成分中的主要官能团、主要荧光物质和一些元素也与土壤性质显著相关(p0.05)。杨树人工林可以有效地降低农田土壤EC和容重,特别是土壤EC已经趋近恢复到原始自然森林土壤的水平(p0.05)。但是,在TG含量变化上,原始自然林土壤的TG含量分别是杨树人工林和农田的2.35倍和2.56倍(p0.05)。在TG组成成分变化上,原始自然森林GRSP中的类色氨酸、类富里酸、官能团(脂肪族的C-H、C-O、-COOH勺O-H、OH结构的O-H)、元素(Al、O、Si、C、Ca、N)的相对含量显著高于或低于杨树人工林和退化的农田对应的TG组成成分(p0.05),而杨树人工林和退化的农田的TG组成成分则没有显著差异(p0.05)。因此,虽然GRSP可以显著改善土壤理化性质,但是在退化农田上再造林并不能显著改善GRSP含量和组成成分,30年时间的再造林去恢复退化GRSP的含量和组成成分仍然不够,若要恢复到自然森林土壤GRSP水平仍然需要更长的时间。(3)综合大量关于GRSP的研究,发现不同土地利用方式GRSP含量存在差异。EEG平均含量：森林(1.95g/kg)农田(1.89g/kg)草地(灌木)(0.75g/kg),TG平均含量：农田(3.54g/kg)森林(3.47g/kg)草地(灌木)(1.81g/kg)。而且,TG含量和EEG含量呈显著正相关关系。另外,GRSP(TG、EEG)含量可以显著地调节SOC、N、容重、团聚体稳定性(p0.05)。对于TG组成成分,综合许多学者及我们的研究发现TG主要由糖基蛋白、芳香族化合物、羧基化合物、碳水化合物、脂肪族化合物、腐殖质、氨基酸、和一些元素(如C、N、O、H、Si、Fe、Cr)等物质组成。而TG含量和一些组成成分均与土壤pH呈显著相关关系。这些发现均表明GRSP对土壤功能维持的重要性以及GRSP组成成分的复杂性等。未来的研究中,我们还应重点研究GRSP组成结构和特性等。

【关键词】：
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S714
【目录】：

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