氮添加與凋落物對土壤微生物和酶活性的影響
本文關(guān)鍵詞:氮添加與凋落物對土壤微生物和酶活性的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著全球氣候變化日益加劇,一些人為或者自然的擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致森林地表凋落物和土壤性狀發(fā)生變化,進(jìn)而影響到由微生物介導(dǎo)的土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)和養(yǎng)分循環(huán)。然而,由于缺少全面、系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)探索,目前在全球變化研究中對凋落物變化和外源氮輸入雙重影響下的森林土壤微生物過程和功能的變異性仍認(rèn)識(shí)不足。本研究于2014年4月至2015年8月期間,基于山西省太岳山靈空山林場的凋落物處理和氮素添加雙因子交互作用實(shí)驗(yàn)樣地,通過樣品采集和土壤性狀化驗(yàn)分析,探究了森林土壤微生物和相關(guān)土壤酶對不同凋落物輸入和氮添加的響應(yīng)形式、過程和機(jī)理。實(shí)驗(yàn)樣地于2010年9月建立,位于一個(gè)典型油松-遼東櫟混交林中;樣地布設(shè)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)處理包含4種凋落物情形(剔除凋落物、混合凋落物加倍、葉凋落物加倍和枝果凋落物加倍)和3個(gè)梯度氮添加處理(不施氮、5g·N·m-2·a-1施氮率和10g·N·m-2·a-1施氮率)。主要研究結(jié)果概要總結(jié)如下:(1)與剔除凋落物、枝果凋落物加倍處理相比,葉凋落物加倍與混合凋落物加倍處理極顯著提高了土壤有機(jī)碳、全氮、C:N、銨態(tài)氮、總無機(jī)氮含量,微生物生物量及其活性,以及p-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶、過氧化物酶活性,同時(shí)顯著提高細(xì)菌總量及革蘭氏陰性細(xì)菌的相對含量。(2) 5gN·m-2·a-1施氮率處理極顯著提高了有機(jī)碳含量、革蘭氏陰性細(xì)菌的相對含量以及脲酶活性,而土壤硝態(tài)氮、總無機(jī)氮含量則隨著施氮率升高而上升。不同梯度氮添加處理對微生物量及活性影響并不顯著。(3)不同梯度氮添加及凋落物處理對微生物及酶活性交互影響并不顯著。僅在2014年10月,N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性在5gN·m2·a-1施氮率處理配合葉凋落物加倍、混合凋落物加倍處理時(shí)顯著高于其他處理。綜上,混合凋落物加倍、葉凋落物加倍處理顯著促進(jìn)了土壤微生物群落的生長、增加了酶活性,相比之下不同氮添加處理以及不同氮添加與凋落物處理之間的交互作用并不顯著。
【關(guān)鍵詞】:氮添加 凋落物 土壤微生物 土壤酶活性
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S714
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 引言8-17
- 1.1 研究意義及目的8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
- 1.2.1 森林地表凋落物9-10
- 1.2.2 森林土壤氮素與氮添加10-12
- 1.2.3 森林土壤微生物12-14
- 1.2.3.1 氮添加對土壤微生物的影響12-13
- 1.2.3.2 凋落物對土壤微生物的影響13-14
- 1.2.4 森林土壤酶14-16
- 1.2.4.1 氮添加對土壤酶活性的影響15
- 1.2.4.2 凋落物對土壤酶活性的影響15-16
- 1.2.4.3 土壤微生物與土壤酶16
- 1.3 主要研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題16-17
- 2 研究區(qū)概況及主要研究方法17-22
- 2.1 研究區(qū)域概況17
- 2.2 研究方法17-21
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)17-18
- 2.2.2 樣品的采集18
- 2.2.3 測定指標(biāo)及測定方法18-21
- 2.2.3.1 凋落物的化學(xué)分析18
- 2.2.3.2 土壤理化性質(zhì)的分析18-19
- 2.2.3.3 土壤微生物指標(biāo)的測定19-20
- 2.2.3.4 土壤酶活性的測定20-21
- 2.3 技術(shù)路線圖21-22
- 3 結(jié)果與分析22-38
- 3.1 不同凋落物處理中凋落物的量及化學(xué)性質(zhì)分析22
- 3.2 不同氮添加與凋落物處理對土壤理化性質(zhì)的影響22-26
- 3.2.1 土壤pH值、有機(jī)碳、全氮、C:N比22-23
- 3.2.2 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總無機(jī)氮含量23-26
- 3.3 不同氮添加與凋落物處理對土壤微生物的影響26-32
- 3.3.1 土壤微生物生物量碳26-28
- 3.3.2 土壤微生物生物量氮28-29
- 3.3.3 土壤微生物活性29-30
- 3.3.4 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)30-32
- 3.4 不同氮添加與凋落物處理對土壤酶活性的影響32-38
- 3.4.1 β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性32-34
- 3.4.2 酚氧化酶、過氧化物酶活性34-37
- 3.4.3 蛋白酶、脲酶活性37-38
- 4 討論與結(jié)論38-43
- 4.1 氮添加與凋落物處理對土壤理化性質(zhì)的影響38-39
- 4.2 氮添加與凋落物處理對土壤微生物的影響39-40
- 4.3 氮添加與凋落物處理對土壤酶活性的影響40-41
- 4.4 主要結(jié)論41-43
- 參考文獻(xiàn)43-51
- 個(gè)人簡介51-52
- 導(dǎo)師簡介52-53
- 致謝53
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