【摘要】：本文以秦嶺南坡火地塘林區(qū)五種主要森林類型土壤以及銳齒櫟林和油松林下不同分解階段倒木的微生物群落為研究對象,通過野外調(diào)查和室內(nèi)分析,結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析,探討了不同森林類型土壤和倒木的微生物多樣性、分布規(guī)律和群落特征以及微生物群落與土壤和倒木理化特征之間的關(guān)系,以便為秦嶺林區(qū)微生物資源的保護(hù)和和森林經(jīng)營措施的制定提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.土壤微生物生物量碳和基礎(chǔ)呼吸以青gD林土壤最高,而微生物生物量氮以銳齒櫟林土壤最高�；旖涣趾颓鄃D林土壤有著較高的代謝商。青gD林有著最高的微生物生物量碳氮比,而最高的微生物生物量碳有機(jī)碳比和微生物生物量氮總氮比以銳齒櫟林土壤最高。土壤蔗糖酶和磷酸酶活性最高為青gD林,而脲酶和過氧化氫酶活性最高為混交林土壤。土壤微生物因子與理化因子存在一定的相關(guān)性�；谕寥牢⑸镆蜃雍屠砘蜃�,青gD林和油松林土壤更為相似,而其它森林類型土壤更為獨(dú)特。2.隨著培養(yǎng)時間的延長,土壤微生物利用碳源量會逐漸增加,以華山松林土壤微生物群落代謝活性最高。碳源利用多樣性以華山松林土壤微生物群落最高。三種針葉林土壤微生物群落對主要碳源有著更高的利用率,碳水化合物類是主要碳源,其次是氨基酸類和羧酸類碳源。碳源利用多樣性與土壤理化特征有明顯相關(guān)性。銳齒櫟林和混交林土壤微生物群落在碳源利用特征上較為相似,兩種松林針土壤微生物群落碳源利用特征相似,青gD林土壤微生物群落的碳源利用特征較為獨(dú)特�？傮w看來,針葉林其土壤微生物群落功能多樣性要高于闊葉林及針闊混交林。3.三種針葉林的土壤微生物PLFA總含量、細(xì)菌PLFA含量、真菌PLFA含量以及真菌細(xì)菌PLFA含量比均高于銳齒櫟林和混交林。土壤微生物PLFA總含量、真菌PLFA含量和真菌細(xì)菌PLFA含量比受到多數(shù)土壤物理因子的強(qiáng)烈影響,而細(xì)菌PLFA含量僅與碳氮比呈強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。華山松林和油松林土壤微生物群落的PLFA組成更為相似,而其它三種森林類型土壤微生物群落均較為獨(dú)特。4.在兩種門檻組合下,混交林有著較高的土壤真菌多樣性,而銳齒櫟林土壤真菌種類最多。大量相對豐度相似的TRF被針葉林土壤真菌群落所共享,而銳齒櫟林和混交林的一些TRF的存在與否和相對豐度在很大程度上使它們區(qū)別于針葉林群落。三種針葉林土壤有著相似的真菌群落,而銳齒櫟林和混交林的群落組成均較為獨(dú)特。種間關(guān)系網(wǎng)絡(luò)明顯的模塊化結(jié)構(gòu)將泛化種、特化種和普通種區(qū)分開,只有少數(shù)真菌種之間呈現(xiàn)相斥的特征,泛化種大多能夠共存,而特化種只在局部與其它豐度低的非特化普通種共存。土壤理化特征對土壤真菌群落組成有顯著影響。針葉林土壤真菌群落有較高的相似性,銳齒櫟林和混交林土壤均擁有獨(dú)特的真菌群落。5.針葉林土壤砂粒比銳齒櫟林和銳齒櫟-油松混交林高,粘粒和粉粒含量則相反。8個化學(xué)因子在銳齒櫟林土壤中均較低。青gD林和華山松林土壤理化特征較為相似,銳齒櫟林和銳齒櫟-油松混交林土壤特征更為相似,而油松林土壤在理化特征上較為獨(dú)特。6.不同樹種和分解階段的倒木細(xì)菌多樣性和種類組成明顯不同。銳齒櫟不同分解階段倒木的細(xì)菌多樣性依次為IVIIIIIIV,油松為IIIVIVIII�？傮w上看,各分解階段倒木以銳齒櫟的細(xì)菌多樣性高于油松。銳齒櫟和油松各分解階段倒木樣品中豐度最高的前三個細(xì)菌門分別是Firmicutes、Proteobacteria和Acidobacteria,前三個細(xì)菌綱分別是Bacilli、Alphaproteobacteria和Acidobacteria。Firmicutes門(Bacilli綱)細(xì)菌在銳齒櫟倒木分解階段I、III和V樣品中占有最大的比例,在分解階段II和IV樣品中很低。在油松倒木分解過程中,Firmicutes門(Bacilli綱)的細(xì)菌豐度隨著分解逐漸增加,在分解階段III時最大,而后有減小。在門、綱和屬的水平上,銳齒櫟和油松不同分解階段倒木的細(xì)菌群落均有著獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。在綱的水平上,共存網(wǎng)絡(luò)具有明顯的模塊化,各倒木的細(xì)菌群落組成傾向于非隨機(jī)性,大部分細(xì)菌綱之間呈共存關(guān)系,而Bacilli綱與較多細(xì)菌綱呈強(qiáng)的相斥關(guān)系。在不同樹種的倒木中,影響細(xì)菌群落和細(xì)菌類群分布的理化因子均有所不同,并無特定規(guī)律。7.不同樹種和分解階段的倒木其真菌多樣性和種類組成也明顯不同。銳齒櫟不同分解階段倒木真菌多樣性依次為IIIVVIIII,油松為VIIIIIVII�？傮w上看,各分解階段倒木以油松真菌多樣性高于銳齒櫟。各分解階段倒木中豐度大于1%的真菌門只有Basidiomycota和Ascomycota,而豐度最高的前三個真菌綱分別是Agaricomycetes、Sordariomycetes和Eurotiomycetes。銳齒櫟倒木中豐度最高的前三個真菌綱分別是Agaricomycetes、Eurotiomycetes和Dothideomycetes,油松則分別是Agaricomycetes、Sordariomycetes和Eurotiomycetes。Basidiomycota門雖多樣性較低,但豐度高,隨著銳齒櫟和油松倒木的分解,真菌群落從Ascomycota門主導(dǎo)的群落向Basidiomycota門主導(dǎo)的群落演替。在門和綱的水平上,銳齒櫟和油松倒木分解前期(I和II)的真菌群落較為相似,而分解中后期(III、IV和V)的群落較為相似,但是在屬的水平上無明顯趨勢。共存網(wǎng)絡(luò)具有明顯的模塊化,但在目的水平上,不同分解階段倒木的真菌群落組成趨向于隨機(jī),大部分真菌目之間呈明顯但有限的共存關(guān)系,少量真菌目之間為相斥關(guān)系。對倒木真菌群落和真菌類群分布影響最大的理化因子是倒木密度和含水量。8.銳齒櫟林和油松林下不同分解階段倒木在理化特征上明顯不同。銳齒櫟和油松倒木含水量均會隨著分解而逐漸增加,倒木密度卻逐漸減小。碳和鉀含量隨著分解從倒木中逐步損失,而氮、磷、鈣和鎂含量則隨著分解而增加。銳齒櫟各分解階段倒木其密度以及鉀、鈣和鎂含量要高于油松,而碳含量則相反,兩樹種倒木氮和磷含量隨著分解有所變化�；诶砘卣鞯漠愅�,銳齒櫟和油松分解階段I倒木較為相似,銳齒櫟和油松分解階段II和III倒木較為相似,銳齒櫟和油松分解階段IV和V倒木相似。銳齒櫟倒木以分解階段I、II和III倒木相似,分解階段IV和V倒木相似。油松倒木則以分解階段I和II倒木相似,分解階段III、IV和V倒木相似。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S714.3;S718.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2793359