本文選題：木質(zhì)素　切入點(diǎn)：團(tuán)聚體　出處：《中國科學(xué)院武漢植物園》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：木質(zhì)素是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最豐富的芳香族成分,是土壤有機(jī)質(zhì)重要的組成部分,長期被看作是穩(wěn)定性土壤有機(jī)質(zhì)的主要來源。木質(zhì)素在土壤中的含量及儲(chǔ)存狀態(tài)對土壤碳庫的大小和穩(wěn)定有著重要影響,常被當(dāng)作指示變量來探究土壤碳庫的周轉(zhuǎn)。在溫室效應(yīng)日益增強(qiáng)的全球背景下,土壤碳庫研究的重要性越來越顯著,木質(zhì)素也成了被研究最多的高分子之一。木質(zhì)素在土壤中的周轉(zhuǎn)受到多種因素的影響,然而,在亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)中,不同植物群落以及土壤層次對木質(zhì)素分布及其降解的影響還不清楚。深層土壤碳庫的規(guī)模巨大,對緩解全球氣候變暖有重要意義,科學(xué)家對深層土壤碳庫的研究的也越來越重視。然而,關(guān)于木質(zhì)素在不同土壤層次上的分布與降解程度的研究仍然沒有一致的結(jié)論,需要進(jìn)一步研究。土壤團(tuán)聚體對木質(zhì)素物理保護(hù)被看作是木質(zhì)素能夠在土壤中長期保存的重要機(jī)制。當(dāng)前,關(guān)于木質(zhì)素在不同大小粒級團(tuán)聚體中的周轉(zhuǎn)以及影響因子的研究多集中于農(nóng)田土壤中,在亞熱帶森林土壤中缺乏對木質(zhì)素與土壤團(tuán)聚體相關(guān)關(guān)系的了解。此外,植物群落以及土壤層次對于土壤團(tuán)聚體的分布以及團(tuán)聚體對于木質(zhì)素保護(hù)的影響也仍然不清楚。本研究選取了中國湖南省八大公山國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)建立的25 ha植被動(dòng)態(tài)監(jiān)測樣地中的四個(gè)主要的優(yōu)勢植物群落類型:大穗鵝耳櫪(Carpinus fargesii)、亮葉水青岡(Fagus lucida)、多脈青岡(Cyclobalanopsis multinervis)以及小花木荷(Schima parviflora)。將四個(gè)群落下的三個(gè)層次(0-10 cm、10-30 cm、30-60 cm)的土壤按粒徑進(jìn)行團(tuán)聚體分級:2mm、1-2mm、0.25-1 mm以及0.25mm。同時(shí)采用堿性氧化銅氧化的方法,測定全土以及各粒級團(tuán)聚體中木質(zhì)素的含量以及降解狀態(tài),并結(jié)合四個(gè)群落中凋落物以及根系的木質(zhì)素含量及化學(xué)組成,分析植物群落和不同土壤層次對土壤木質(zhì)素含量和降解狀態(tài)的影響及其機(jī)理。本研究主要結(jié)果如下:1、兩個(gè)落葉物種大穗鵝耳櫪和亮葉水青岡群落的凋落物中木質(zhì)素的含量顯著高于兩個(gè)常綠物種多脈青岡和小花木荷群落的凋落物,并且木質(zhì)素在凋落物中的化學(xué)特性在群落間也存在顯著差異:常綠物種群落有較高的S/V與C/V,以及較低的(Ac/Al)s 與(Ac/Al)v。2、不同植物群落深層土壤中木質(zhì)素的含量有明顯差別,在表層與中層土壤中未發(fā)現(xiàn)顯著差別。木質(zhì)素的化學(xué)特征在群落間的差異繼承了在凋落物中的差異,但差異程度較低。此結(jié)果是由不同的輸入來源以及降解過程共同決定的。木質(zhì)素含量隨土壤層次的加深而降低,但降解程度在土壤層次間未有顯著的差異,充沛的降雨加上土壤中豐富的導(dǎo)水體系導(dǎo)致的強(qiáng)淋溶作用可能主導(dǎo)了木質(zhì)素在土壤層次上的分布。3、土壤團(tuán)聚體的分布在植物群落間有顯著差異,在同一群落的不同土壤層次上差異不顯著。土壤團(tuán)聚體中木質(zhì)素的含量隨粒級的降低而升高,但木質(zhì)素降解程度在四個(gè)粒級的團(tuán)聚體中差異并不顯著。木質(zhì)素的含量和降解狀態(tài)在不同粒級團(tuán)聚體間呈現(xiàn)出不同的趨勢,表明木質(zhì)素在不同大小土壤團(tuán)聚體中可能有著不同的周轉(zhuǎn)過程。4、植物群落以及土壤層次對于團(tuán)聚體中木質(zhì)素的影響與對全土中的木質(zhì)素的影響保持一致。即每一粒級團(tuán)聚體木質(zhì)素的含量在群落間的表層中層差異不顯著,而同一粒級團(tuán)聚體木質(zhì)素含量隨層次加深而降低,層次間的降解狀態(tài)無顯著差異。這表明群落與土壤層次對土壤中的木質(zhì)素的影響具體到了每個(gè)粒級團(tuán)聚體。這些研究結(jié)果表明亞熱帶森林土壤中木質(zhì)素的含量及其降解特征不僅受到植物群落及土壤的影響,還很可能受到森林生態(tài)系統(tǒng)中水文過程的影響。這就提示我們在降水豐富的森林生態(tài)系統(tǒng)中要綜合考慮影響土壤木質(zhì)素含量及動(dòng)態(tài)的環(huán)境因素。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院武漢植物園
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S714

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本文編號：1573709