發(fā)布時間：2020-05-27 00:04

【摘要】：氣候變暖引起溫度和水分等環(huán)境因子改變,進(jìn)而改變著陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和養(yǎng)分循環(huán),尤其是對高海拔、高緯度地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和養(yǎng)分循環(huán)影響。土壤微生物和土壤酶在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程中扮演著重要角色。土壤微生物在氣候變化的情境下對環(huán)境因子的改變十分敏感,高山生態(tài)系統(tǒng)中土壤生化過程的研究對了解氣候變暖對高山生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的影響有著重要意義。目前關(guān)于模擬氣候變暖對高海、高緯度地區(qū)土壤微生物和土壤酶活性的影響研究很多,但研究結(jié)果不都相同。氣候變暖是否會引起土壤微生物含量及群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,是否會引起土壤酶活性顯著增加,對土壤的碳氮磷循環(huán)有什么影響?目前的研究還有很多不確定性。因此,本研究通過海拔梯度上的土壤溫度差異模擬增溫,將高山森林(海拔3900 m)處土柱移到高山林線(海拔4000 m)處,研究高山森林土壤微生物含量和群落結(jié)構(gòu)的變化、土壤酶活性及化學(xué)計量比的變化和土壤水溶性碳、氮、磷的變化,目的在于探討增溫可能對高山森林土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及土壤酶活性的影響。該區(qū)域海拔差異引起土壤溫度升高。2014-2016年,海拔變化造成土壤有機(jī)層年平均溫度增加1.92℃;礦質(zhì)土壤層年均溫度增加1.60℃。海拔升高還引起雪被厚度和凍融循環(huán)次數(shù)增加。海拔對水溶性碳(SC)、水溶性磷(SP)、水溶性碳(SC)/水溶性氮(SN)和SN/SP有極顯著影響(p0.01),對SN和SC/SP無顯著影響(p0.05)。溫度與SN呈極顯著負(fù)相關(guān);SC、SN、SP與含水率和凍融循環(huán)次數(shù)呈極顯著正相關(guān)(p0.01);SC/SN、SC/SP和SN/SP與含水率和凍融循環(huán)次數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)(p0.01)。海拔對土壤微生物總量、細(xì)菌含量、真菌含量、革蘭氏陽性菌(G+)含量、革蘭氏陰性菌(G-)含量、微真核生物含量、真菌/細(xì)菌和G+/G-無顯著影響(p0.05)。采樣時期對土壤微生物總量、細(xì)菌含量、真菌含量、G+含量、G-含量、微真核生物含量、真菌/細(xì)菌和G+/G-有極顯著影響(p0.01)。溫度和含水率與各種土壤微生物及真菌/細(xì)菌呈極顯著正相關(guān)(p0.01);凍融循環(huán)和雪被厚度與各種土壤微生物及真菌/細(xì)菌呈極顯著(p0.01)或顯著(p0.05)負(fù)相關(guān)。在每年凍融循環(huán)次數(shù)少和雪被厚度低的時期(FSF和GS期)土壤微生物含量高于凍融循環(huán)次數(shù)多和雪被厚度高(SCS和SMS期)的時期。海拔對纖維二糖水解酶(CBH)、漆酶(Lac)、N-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(AP)活性以及LnBG/LnNAG和LnNAG/LnAP有極顯著影響(p0.01),采樣時期對各種土壤酶活性和土壤酶化學(xué)計量比有極顯著影響(p0.01)。溫度與CBH、NAG、LnBG/LnAP和LnNAG/LnAP呈極顯著負(fù)相關(guān)(p0.01);含水率和凍融循環(huán)與各種土壤酶活性以及LnBG/LnAP和LnNAG/LnAP呈極顯著正相關(guān)(p0.01);雪被厚度與β-葡萄糖苷酶(BG)和CBH呈顯著負(fù)相關(guān)(p0.05)。Lap、NAG和AP活性因氣候變暖活性降低;BG和CBH活性在凍融循環(huán)次數(shù)高的時期酶活性較高。綜上所述,海拔增溫對土壤酶活性有顯著影響,溫度增加引起Lac、NAG和AP活性降低;海拔增溫對微生物含量無顯著影響。凍融循環(huán)次數(shù)和雪被厚度也能顯著影響土壤微生物和土壤酶活性。因此氣候變暖引起凍融循環(huán)次數(shù)、雪被和溫度的改變將顯著影響土壤微生物和土壤酶活性。土壤酶活性與土壤微生物呈顯著(p0.05)或極顯著(p0.01)相關(guān)。這些研究結(jié)果為氣候變暖對高山生態(tài)系統(tǒng)的影響研究提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【圖文】：

圖４、各時期水溶性Ｃ、Ｎ、Ｐ含量（平均值土標(biāo)準(zhǔn)誤）逡逑Ｆｉｇ邋４邋Ｔｈｅ邋ｗａｔｅｒ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｃ，邋Ｎ邋ａｎｄ邋Ｐ邋ｉｎｅｖｅｒｙ邋ｐｅｒｉｏｃ＾ｍｅａｎｔＳｆ１）逡逑ＳＣ：水溶性碳（ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｃａｒｂｏｎ）；ＳＮ：水洛性氮（ｓ６１ｕｂｌｅ邋ｎｉｔｒｏｇｅｎ）；ＳＰ：水溶性磷（ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）；逡逑卜同邋Ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｂｅｌｏｗ．逡逑１９逡逑

采樣時間上不同土壤層次的真菌／細(xì)菌值變化不同，在土壤有機(jī)層中真菌／細(xì)逡逑菌值出現(xiàn)不斷降低的趨勢；在礦質(zhì)土壤層中真菌／細(xì)菌值不斷降低，，且兩個海拔逡逑變化一致（圖６）。海拔３９００ｍ處土壤有機(jī)層中Ｇ＋ＡＪ值出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，逡逑在ＳＦＳ２是值最大（７．５２）；礦質(zhì)土壤層中Ｇ＋／Ｇ？值出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在ＳＦＳ２逡逑是值最大（７．００）。海拔４０００邋ｍ處土壤有機(jī)層中Ｇ＋／Ｇ＿值出現(xiàn)不斷降低的趨勢；礦逡逑質(zhì)土壤層中Ｇ＋／Ｇ１Ｉ出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在ＳＦＳ２是值最大（１１．１９）（圖６）。逡逑海拔上４０００邋ｍ處真菌／細(xì)菌和Ｇ＋／Ｇ＿值高于３９００邋ｍ。逡逑多因素方差分析發(fā)現(xiàn)（表５），采樣時期對真菌／細(xì)菌和Ｇ＋／Ｇ＿有極顯著影響逡逑（ｐ＜０．０１），土壤層次對真菌／細(xì)菌和Ｇ＋／Ｇ層極顯著影響（ｐ＜０．０１），海拔對真菌／細(xì)菌逡逑有顯著影響（／？＜０．０５）
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S714.3

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本文編號：2682615