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《哈尔滨师范大学》 2017年
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凋落物和林下植被对杉木林土壤微生物活性的影响

杨洋  
【摘要】:凋落物和林下植被是森林生态系统的重要组成部分,在土壤碳、氮等养分循环过程中发挥重要作用。以往不同研究人员就凋落物和林下植被对土壤理化性质的影响进行了大量研究,但是关于凋落物和林下植被对土壤微生物活性影响机制还不清楚。本研究在亚热带杉木人工林设置不同凋落物和林下植被处理,通过研究凋落物和林下植被对土壤理化性质、微生物生物量、水解酶活性和催化效率的影响,分析土壤理化性质、微生物生物量与水解酶活性和动力学参数之间的关系,揭示凋落物和林下植被对杉木林土壤性质影响的微生物学机制,以期为杉木人工林生态系统林下管理措施提供部分建议。研究结果表明:(1)处理第2年,去除凋落物有降低βG、NAG、AP活性和pH、NH_4~+-N含量的趋势,但是未达到显著水平(P0.05)。处理第3年,去除凋落物降低了NAG的催化效率(K_a),同时也降低了土壤pH值和DOC含量(P0.05)。(2)处理第2年,去除林下植被显著降低了土壤βG活性和DOC含量(P0.05),也有降低NAG活性、SMC、pH和NH_4~+-N含量的趋势(P0.05)。林下植被割到归还处理比林下植被正常生长更有利于提高土壤NAG和AP活性以及DOC含量(P0.05)。处理第3年,去除林下植被降低了βG的K_a值,同时降低了DOC、SOC、NH_4~+-N含量。林下植被割到归还仅降低了土壤pH值(P0.05)。(3)处理第2年,凋落物和林下植被共同作用会显著增强土壤βG、NAG和AP活性,同时增大土壤pH和提高土壤DOC和NH_4~+-N含量(P0.05)。处理第3年,凋落物和林下植被共同作用会显著增强土壤βG、NAG的K_a值,同时增加土壤细菌和真菌、总PLFAs含量和DOC、POC、SOC及NH_4~+-N含量(P0.05)。(4)土壤水解酶活性存在明显的季节变动,主要受土壤理化性质的影响,与SMC和土壤DOC含量呈显著正相关关系(P0.05)。(5)土壤水解酶的催化效率受土壤理化性质的影响比微生物生物量明显。其中,βG的K_a值与ST、SMC、DOC、POC含量、细菌(包括G~+和G~-)、真菌和总PLFAs含量呈正相关关系;NAG的K_a值和ST、SMC、POC、SOC、NH_4~+-N、TN含量、细菌(包括G~+和G~-)、真菌和总PLFAs含量呈正相关关系;AP的K_a值与F/B比率呈显著正相关关系,与SMC、POC、SOC、TN含量呈负相关关系。总之,凋落物和林下植被是杉木林土壤碳和氮的重要来源,保持凋落物和林下植被生物量可以提高土壤养分状况和微生物活性。在杉木人工林经营管理中,建议采取保留凋落物和林下植被的管理措施,以维持杉木林土壤质量和生产力。
【学位授予单位】:哈尔滨师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S714.3

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