库布齐沙漠生物结皮对土壤肥力时空异质性的影响
【摘要】：通过对内蒙古干旱半干旱区的库布齐沙漠腹地的流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘样地以及不同年代人工促成生物结皮样地生物结皮类型、分布、土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物量碳氮和土壤酶活性等土壤肥力指标的时空分异变化以及各指标之间的相关性研究得出以下结论：
(1)生物结皮对土壤容重和pH值的影响表现出表层土壤随着沙丘固定程度的增加,其土壤容重水平分异表现为流动半固定沙丘藻结皮固定沙丘藻结皮固定沙丘藓结皮；在垂直空间分异上表现出土壤容重随着土层深度的增加呈现递增的趋势；生物结皮层含水量均呈现出藓结皮藻结皮流沙表土,流沙含水量在土壤垂直剖面上呈现由上到下逐渐增加的趋势,而生物结皮覆盖下土壤含水量在垂直剖面的变化呈现由上向下波动性增加的趋势,表现在2-5cm土层含水量小于结皮层含水量。
(2)生物结皮对土壤养分(除全钾)的时空分异影响均呈现出藓结皮藻结皮无结皮裸沙的趋势,差异均达到显著(p0.05)或极显著(p0.01),在土壤垂直剖面结构上,土壤养分均表现由表层向下层逐层递减的趋势。随着生物结皮发育年限的增加,土壤养分的累积效应。
(3)土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性在季节的分异表现为(除流动沙丘没外),固定沙丘和半固定沙丘都有显著甚至极显著的季节性差异,在土壤剖面的垂直分异特征表现为由表层向深层呈递减趋势。生物结皮的类型显著增加了土壤微生物生物量C、N含量的积累,表明生物结皮对土壤微生物生物量C、N含量同样具有累积效应,并且体现出随着生物结皮的发育程度呈现出递增的趋势。
(4)土壤肥力因子之间相关性分析表明：土壤水分和土壤容重之间存在正相关性,与土壤pH值、土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物生物量碳氮之间均存在着负相关性(但相关性不显著),可见在荒漠生态系统土壤水分是影响土壤各项肥力指标发挥作用的重要因子之一。pH值除与全磷、全钾、脲酶、蛋白酶之间正相关外,与其余因子之间均为负相关；土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物量碳氮之间除与全钾以外均达到显著或者极显著的正相关性；土壤微生物氮与土壤微生物碳相比,土壤微生物氮与有机质、全氮、速效钾的相关性更大,说明其土壤微生物氮更容易受到其他肥力指标的影响。土壤酶活性与土壤微生物生物量碳、氮含量有极显著的正相关性。
【关键词】：库布齐沙地 生物结皮 土壤养分 微生物生物量 土壤酶 【学位授予单位】：内蒙古师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S158
【目录】：
- 中文摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 1 前言12-22
- 1.1 研究背景12-13
- 1.2 国内外研究现状13-21
- 1.2.1 生物结皮的组成和分类研究13-15
- 1.2.2 生物结皮形成发育和生态分布研究15-16
- 1.2.3 生物结皮的生态功能和生态作用研究16-17
- 1.2.4 生物结皮土壤微生物的研究17-19
- 1.2.6 生物结皮对土壤酶活性影响的研究19-21
- 1.3 研究目的和意义21-22
- 2 研究区域概况及研究方法22-28
- 2.1 研究区域概况22-23
- 2.2 本论文的研究内容、研究方法和技术路线设计23-28
- 2.2.1 本论文的研究内容23
- 2.2.2 本论文的技术路线23-26
- 2.2.3 本论文的试验方案26-28
- 3 结果与分析28-58
- 3.1 生物结皮对土壤理化特征的影响28-31
- 3.1.1 生物结皮对土壤容重的影响28-29
- 3.1.2 生物结皮对pH值的影响29-30
- 3.1.3 生物结皮对水分的影响30-31
- 3.2 生物结皮对土壤养分的时空分异特征的影响31-58
- 3.2.1 不同年代人工促成结皮对土壤养分的累积效应32-34
- 3.2.2 自然形成的土壤结皮对土壤养分空间分异特征的影响34-42
- 3.2.3 生物结皮对土壤微生物量碳氮的分异特征的影响42-49
- 3.2.4 生物结皮对土壤酶活性的时空分异特征的影响49-53
- 3.2.5 土壤肥力指标相关性分析53-56
- 3.2.6 土壤理化性质与土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物量碳氮之间的相关性56-58
- 4 结论58-60
- 参考文献60-68
- 附录68-69
- 致谢69
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