不同森林植被下土壤微生物与土壤生化性质的研究
【摘要】:本文对陕西省长青国家级自然保护区的主要森林植被:日本落叶松林、油松林、秦岭箭竹林和巴山木竹林的土壤微生物、土壤酶以及土壤养分进行了研究,将土壤分为三层(0—10 cm,10—30 cm,30—60 cm)进行了测定,得出了它们的垂直变化规律以及在四种森林植被下的分布状况,并对它们之间进行了相互关系和主成分统计分析,同时对部分植被的植物茎叶进行了营养元素的分析。其结果表明:
1.四个林地的土壤微生物数量以细菌最多,放线菌次之,纤维素分解菌最少。不同林地的各种微生物数量存在差异,细菌和放线菌以秦岭箭竹林最多,日本落叶松林次之,巴山木竹林最少;真菌以秦岭箭竹林和巴山木竹林高于日本落叶松林和油松林;好气性固氮菌和纤维素分解菌以秦岭箭竹林最多,日本落叶松林次之,油松林最少;
2.各个林地土壤中的有机质、氮、磷含量均较高,总体数量上,有机质以秦岭箭竹林日本落叶松林油松林巴山木竹林;全氮、水解氮以秦岭箭竹林最大,日本落叶松林次之,油松林最少;全磷以秦岭箭竹林最大,巴山木竹林次之,油松林最少;各个林地pH值都介于5—6之间,呈弱酸性;
3.各个林地土壤中的钾、钠、钙、镁含量丰富。其中钾含量以油松林最高,日本落叶松林次之,巴山木竹林最少,总体上以松林大于竹林;而钠、钙、镁却是以巴山木竹林最高,秦岭箭竹林次之,油松林最少,总体上是以竹林大于松林;
4.四种林地的蛋白酶、脲酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性较高,总活性上,蛋白酶和过氧化氢酶的大小顺序是秦岭箭竹林油松林日本落叶松林巴山木竹林;脲酶是以秦岭箭竹最大,日本落叶松林次之,巴山木竹林最小;多酚氧化酶以秦岭箭竹林最大,日本落叶松林次之,油松林最小;
5.经T-检验分析,四种森林植被的土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤养分分别都存在明显差异(P0.05)。除开多酚氧化酶常常在10-30cm土层突然加强外,三个土层的土壤微生物数量、其他土壤酶活性和土壤养分随着土层的加深而逐渐减少,而且各个土层之间存在显著差异(P0.05)。
6.对植物老化枝叶的营养元素分析结果发现,各个植物老化枝叶的磷、钾、钙、镁、钠、铜、铝、硫的含量存在很大的差异,植物老化枝叶的各个营养元素的含量与土壤中的元素含量大小基本相反。说明植物枝叶的凋落是森林土壤营养物质的重要补充,影响土壤的生化性质。
7.相关性和主成分分析发现,这13个因素之间的相关性都为显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关;但多酚氧化酶与土壤肥力的相关性相对较差;细菌、放线菌在第一主成分中具有最大负荷量,脲酶、真菌、水解氮、有机质、过氧化氢酶、全氮在第二主成分中具有较大的负荷量。
【关键词】:森林植被 土壤微生物 土壤酶 土壤养分 相关性分析 主成分分析 【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S714.3
【目录】:
- 一、前言10-27
- 1.土壤微生物多样性的研究进展11-13
- 1.1 微生物镜检和纯培养11
- 1.2 土壤微生物量测定11-12
- 1.3 分子生物学技术12
- 1.4 基因芯片技术12-13
- 2.土壤微生物与植物的关系研究13-19
- 2.1 植物对土壤微生物的影响14-16
- 2.2 土壤微生物对植物的作用16-19
- 3.土壤酶的研究进展19-25
- 3.1 土壤酶的研究概况20
- 3.2 土壤酶的实验分析和数学分析方法20-21
- 3.3 土壤酶与植物的关系21-22
- 3.4 土壤酶与微生物的关系22-23
- 3.5 土壤酶活性与土壤肥力的关系23-24
- 3.6 人为因素对土壤酶的影响24-25
- 4.研究目的和意义25-27
- 二、材料和方法27-32
- 1.样地自然概况27
- 2.试验方法27-32
- 2.1工试验地的选设27-28
- 2.2 样品采集和处理28
- 2.3 分析方法28-32
- 三、结果与分析32-54
- 1.土壤微生物分析32-37
- 1.1 不同植被的土壤微生物分析32-33
- 1.2 不同植被土壤微生物数量差异比较(T-检验)33-35
- 1.3 不同土层土壤微生物的分布差异35-37
- 2.不同植被的土壤养分特性37-43
- 2.1 土壤有机质、氮、磷和pH值37-41
- 2.1.1 土壤中的有机质37-39
- 2.1.2 土壤中的氮39-40
- 2.1.3 土壤中的磷40-41
- 2.1.4 土壤的pH值41
- 2.2 土壤钾、钠、钙、镁的比较41-43
- 3.不同植被的土壤酶活性比较43-47
- 3.1 土壤蛋白酶活性43-45
- 3.2 土壤脲酶活性45
- 3.3 土壤多酚氧化酶活性45-46
- 3.4 土壤过氧化氢酶活性46-47
- 4.落叶松林、竹林植株枝叶营养分析47-50
- 5.土壤微生物、土壤肥力与土壤酶活性分析50-54
- 5.1 三者之间的相关性分析50-52
- 5.2 土壤生物、化学性质的主成分分析52-54
- 四、结论与讨论54-57
- 参考文献57-65
- 致谢65-66
- 作者简历66
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