不同套种模式下油茶幼林土壤微生物及理化性质研究

发布时间：2020-11-21 15:37

　　 油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国特有的优质食用木本油料树种,对于解决我国粮油安全问题具有重要的战略地位。然而,新垦油茶幼林生长缓慢,经济效益低,加上地表植被破坏和雨水的冲刷作用,造成严重的水土流失问题等问题。油茶幼林套种被认为是一种合理林地经营模式,不仅可获得林地的早期收益,还可提高土壤肥力,促进油茶生长结实,已成为油茶丰产林集约经营的关键技术。本试验以福州闽侯桐口林场5年生油茶幼林为研究对象,于林下套种6种不同的豆科作物(油茶—羽叶决明套种模式、油茶—圆叶决明套种模式、油茶—豇豆套种模式、油茶—花生套种模式、油茶—黄豆套种模式和油茶—绿豆套种模式),以油茶单作模式为对照,对不同模式内的土壤物理性质、土壤养分以及土壤微生物群落特性进行比较,旨在揭示套种的生物学意义,为筛选最佳的林下套种模式提供科学依据。主要研究结果：(1)6种套种模式普遍改善土壤物理性状。除了油茶-绿豆模式土壤质量含水量、持水量低于油茶单作模式,其它套种模式均提高了土壤质量含水量3.58%-30.33%,提高田间持水量3.20-11.34%,提高毛管持水量4.91%-13.52%,提高最大持水量3.03%-24.57%,总孔隙度1.55%-13.61%,降低了土壤容重0.10 g·cm3-0.24 g·cm3。(2)油茶单作模式土壤有机质为13.48g·kg-1,6种豆科作物套种模式有机质在14.53g·kg-1-16.47 g·kg-1之间,说明套种可提高土壤有机质含量。对油茶单作模式相比,土壤氮、磷、钾养分在不同豆科模式中得到不同程度的提高,差异普遍达到显著水平(p0.05)。套种后对土壤pH值的影响不明显,仍呈酸性。相关分析表明,土壤有机质含量与全氮含量、有效氮含量和有效钾含量呈极显著正相关(p0.01)。土壤全氮与全磷、有效磷和有效钾呈显著或极显著相关。土壤养分和土壤物理性质间也显著相关,是由于土壤养分、植物根系和微生物共同作用的结果。(3)试验共检测到30种磷脂脂肪酸,表明油茶幼林根区土壤微生物PLFA的种类丰富,其中包含完全分布和不完全分布类型。在磷脂脂肪酸单体中普遍以18：1ω9c含量比例最高,为绝对优势特征磷脂脂肪酸类群。各套种模式中16：0、i16：0、18：0(表征细菌)和18：1ω9c、18:2ω6,9(表征真菌)的磷脂脂肪酸百分比的总和超过50%,说明这两种微生物类群在油茶根区微生物群落中起主体作用。套种模式下各类群土壤微生物中,PLFA总量、细菌、真菌、革兰氏细菌等含量均不同程度升高。聚类分析表明,套种模式土壤微生物群落结构发生变化,以油茶-圆叶决明模式与油茶单作模式差异最大。相关分析表明,土壤有机质、全氮和有效氮与土壤各微生物类群显著正相关,而土壤微生物又与土壤理化性质显著相关,说明土壤理化性质与土壤微生物间存在相互作用、相互影响的联系。(4)从土壤微生物生物量、土壤物理性状和土壤养分分析综合改良效果排序为：油茶-圆叶决明模式油茶-羽叶决明模式油茶-花生模式油茶-豇豆模式油茶-黄豆模式油茶-绿豆模式油茶单作模式
【学位单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S794.4
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 前言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 林下套种系统的研究进展
        1.2.1 林下套种系统国外研究进展
        1.2.2 林下套种系统国内研究进展
    1.3 林下套种系统实践应用的研究进展
        1.3.1 林下套种对土壤化学性质的影响
        1.3.2 林下套种对土壤物理性状的影响
        1.3.3 林下套种对土壤微生物的影响
2. 试验材料和方法
    2.1 试验地概况
    2.2 供试材料
    2.3 试验设计
    2.4 土壤样品采集及处理
        2.4.1 土壤基本物理性状样品处理
        2.4.2 土壤养分样品处理
        2.4.3 土壤微生物样品处理
    2.5 测定内容与方法
        2.5.1 土壤基本物理性状测定
        2.5.2 土壤养分测定
        2.5.3 土壤微生物磷脂脂肪酸测定
    2.6 数据统计
3. 结果与分析
    3.1 不同套种模式下油茶幼林根区土壤物理性质的变化
        3.1.1 不同套种模式下油茶幼林根区土壤水分的影响
        3.1.2 不同套种模式下油茶幼林根区土壤总孔隙度和容重的变化
    3.2 不同套种模式下油茶幼林根区土壤化学性质的变化
        3.2.1 不同套种模式下油茶幼林根区土壤有机质含量的变化
        3.2.2 不同套种模式下油茶幼林根区土壤pH值的变化
        3.2.3 不同套种模式下油茶幼林根区土壤氮素含量的变化
        3.2.4 不同套种模式下油茶幼林根区土壤磷素含量的变化
        3.2.5 不同套种模式下油茶幼林根区土壤钾素含量的变化
        3.2.6 不同套种模式油茶幼林根区土壤有机质与土壤养分、物理性质的相关分析
    3.3 林下套种模式对土壤微生物群落的影响
        3.3.1 不同套种模式油茶幼林根区土壤微生物磷脂脂肪酸的变化
        3.3.2 不同的套种模式对油茶幼林根区土壤微生物PLFA总含量的影响
        3.3.3 不同套种处理下油茶幼林根区土壤中各类群特征PLFA生物标记含量比较
        3.3.4 不同的套种模式油茶幼林根区土壤微生物群落结构的变化
        3.3.5 土壤不同磷脂脂肪酸类型含量与土壤养分因子的相关性分析
        3.3.6 土壤不同磷脂脂肪酸类型含量与土壤物理性状的相关性分析
    3.4 不同套种模式土壤综合评价
4. 结论与讨论
    4.1 讨论
        4.1.1 不同套种模式下油茶幼林根区土壤物理性质的变化
        4.1.2 不同套种模式下油茶幼林根区土壤养分的变化
        4.1.3 不同套种模式下土壤微生物单体磷脂脂肪酸的变化
        4.1.4 不同套种模式下各类群微生物生物量的变化
        4.1.5 不同套种模式下土壤微生物群落结构的变化
        4.1.6 不同套种模式下各类群土壤微生物与养分相关性
        4.1.7 不同套种模式下土壤肥力综合评价
    4.2 结论
        4.2.1 不同套种模式下油茶幼林根区土壤物理性状的影响
        4.2.2 不同套种模式下油茶幼林根区土壤养分的影响
        4.2.3 不同套种模式下土壤微生物单体磷脂脂肪酸的影响
        4.2.4 不同套种模式下各类群微生物生物量及微生物群落结构的影响
        4.2.5 不同套种模式下各类群土壤微生物与养分相关性
        4.2.6 不同套种模式土壤肥力综合评价
参考文献
致谢

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本文编号：2893226