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《东北林业大学》 2019年
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大兴安岭北部主要树种根际土壤碳氮形态及土壤酶活性研究

丁令智  
【摘要】:根际土壤是植物根系和外界物质、能量进行交流的最活跃地带,对林木的生长发育和土壤碳氮循环具有重要意义。大兴安岭北部位于寒温带地区,森林资源丰富,地带性植被为以兴安落叶松为主的明亮针叶林。本研究以大兴安岭北部混交林内4个树种(兴安落叶松、樟子松、白桦和山杨)为研究对象,用抖落法采集根际土壤样品,探讨根际土壤碳氮养分及酶活性的生长季动态、根际效应和差异性,并对其影响因子进行相关分析,为进一步揭示寒温带典型树种对土壤碳氮养分的利用机制和循环及为森林演替和保护提供依据。研究表明:(1)根际土壤的有机碳、轻组有机碳、重组有机碳含量动态变化趋势相似,均为5月、6月较高,7月至10月小幅波动,生长季变化范围分别为17.39~56.13g·kg-1、1.32~15.43g·kg-1、15.68~40.70g·kg1;可溶性有机碳含量主要呈“M”型变化,波动范围为63.47~206.88mg·kg1;根际土壤轻组有机碳分配比例变化范围为7.5%~27.5%。根际土壤有机碳、轻组有机碳和重组有机碳均显著高于非根际,根际效应明显,根际对土壤碳库的补充具有重要的作用。白桦对研究区土壤碳库的丰富和补充作用贡献最大。(2)根际土壤全氮含量5~10月波动在1.22~5.43g·kg-1之间,最大值均在5月;根际土壤铵态氮和硝态氮波动范围分别为22.41~53.75mg·kg-1和0.79~2.06mg·kg-1,含量均在7、8月较低。4个树种根际土壤对氮素养分含量均具有明显的正根际效应,针叶树种对无机氮素的富集能力强于阔叶树种;兴安落叶松对氮素养分的根际效应最强。(3)根际土壤微生物生物量碳含量波动为114.14~451.05mg·kg-1,根际土壤微生物生物量氮含量波动为40.38~185.00mg·kg-1。土壤微生物量碳氮比为1.42~5.24。微生物生物量碳对4个树种根际土壤有机碳库的贡献率为0.83~0.95%;微生物生物量氮对4个树种根际土壤有机氮库的贡献率为3.63~5.08%。根际土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮的根际效应显著,且表现出明显的生长季差异;在生长季末期,针叶树种的根际效应要比阔叶树更为明显;寒温带森林针叶树种根际土壤微生物量对土壤结构和功能的影响高于阔叶树种。(4)根际土壤过氧化氢酶活性波动为2.92~3.43 g·min-1·mg-1;根际土壤蔗糖酶活性波动为5.38~11.36 mg·g-1·24h-1;根际土壤蛋白酶活性月份之间差异较大,波动为0.150~0.589 mg·g-1·24h-1;根际土壤脲酶活性随着月份而小幅波动,范围为0.369~0.599 mg·g-1·24h1。根际土壤酶的正根际效应明显;蔗糖酶、蛋白酶和脲酶同时受树种和月份变化的影响,而过氧化氢酶相对不明显;根际土壤酶能在一定程度上表征根际土壤肥力的大小。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S714

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