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《西北农林科技大学》 2008年
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秦岭北坡几个典型树种林地土壤微生物数量特征及化学性质对人为干扰的响应

崔芳芳  
【摘要】: 土壤微生物通过参与枯落物分解、土壤养分的积累、运移和转化而影响着森林生态系统的能量流动和物质循环,所以,研究森林土壤的微生物数量特征和化学性质对于有效管理森林生态系统和防止土壤退化具有重要意义。本文通过对位于秦岭北坡山区立地条件基本相同的油松、日本落叶松、楸树和锐齿栎等4个典型树种林地土壤进行定位监测,采用外源性C、N干扰(增施蔗糖和尿素)、客土混合(不同林地腐殖质层土壤混合)和枯落叶客置(不同林地枯落叶互换)试验,研究了针阔叶纯林及混交林林地土壤微生物、生化性质及其对各种人为干扰的响应规律,探讨了不同树种林地的种间土壤关系,取得以下主要成果和结论: 1.不同林地土壤微生物、化学性质比较:4个树种典型林地土壤微生物数量、养分指标、氮素矿化率和硝化率季节动态明显,夏季明显高于冬季,且随着土层的加深逐渐减少。土壤微生物数量主要以细菌为主,占微生物总量的82.15%~99.27%,其次为放线菌,真菌最少。4个树种林地土壤微生物数量大小顺序为:楸树锐齿栎油松日本落叶松;土壤的PH值及各养分含量大体表现为:阔叶林地大于针叶林地,即楸树锐齿栎油松日本落叶松,不同林地类型中土壤的PH和阳离子交换量随土层的加深均有逐渐增大的趋势,而各林地养分全量,无论针叶林还是阔叶林, N、P、K及有机质含量随着土层的加深自上而下均逐渐降低;锐齿栎和楸树的氮素矿化率和硝化率明显高于日本落叶松和油松。 2.土壤微生物、化学性质对外源性C、N干扰的响应规律:单独C干扰4片林地土壤微生物数量较对照区分别增长了101.22%~241.65%;单独N干扰增长了35.30%~358.26%;C、N同时干扰增长了215.93%~945.88%;单独施C干扰使日本落叶松、油松、楸树、锐齿栎林地土壤氮素矿化率增加了1.54%~96.63%,土壤硝化率增加了0.04%~0.51%;单独施N干扰氮素矿化率较对照区增加了48.21%~131.58%,硝化率增加了0.58%~0.91%;而C、N混合干扰比对照区林地土壤的氮素矿化率增加了9.74%~116.85%,硝化率增加了0.82%~2.79%。 3.土壤微生物、化学性质对枯落叶客置的响应规律:在4片林地中以针阔混交的原则进行枯落叶客置后,与对照区相比日本落叶松和油松林地客置楸树和锐齿栎的枯落叶后,其林地土壤的细菌、放线菌有所增加,真菌减少了,而楸树和锐齿栎林地客置日本落叶松和油松的枯落叶使土壤的真菌有所增加,细菌、放线菌相对减少了;阔叶林地枯落物客置到针叶林地,土壤的PH值、有机质、全N、全P比对照区林地有所增加,而速效N、P、K却减少了;针叶林地枯落物客置到阔叶林地,土壤的PH值、有机质、全N、全P比对照区林地有所下降,而速效N、P、K却增加了,而枯落物客置后所有林地阳离子交换量均比对照区有所增加;对于日本落叶松和油松而言,楸树和锐齿栎枯落物客置使其氮素矿化率分别增加了17.89%~198.88%,硝化率增长了0.13%~4.74%,而日本落叶松和油松枯落物客置使楸树和锐齿栎林地土壤氮素矿化率降低了48.55%~13.33%;硝化率降低了0.73%~3.21%。 4.土壤微生物、化学性质对客土混合的响应规律:日本落叶松、油松分别与楸树和锐齿栎以1:3和1:1的主客土比例混合后微生物的总量增长了8.58%~95.68%,而楸树、锐齿栎分别与日本落叶松和油以1:3和1:1的主客土比例混合后,微生物总量分别比对照减少了13.10%~80.35%;任何比例客土混合后4片林地土壤有机质、阳离子交换量均比对照区有所增加,阔叶林地土壤客置到针叶林地,土壤的PH值、全N、全P比对照区林地有所增加,而速效N、P、K却减少了;针叶林地土壤客置到阔叶林地,土壤的PH值、全N、全P比对照区林地有所下降,而速效N、P、K却增加了;日本落叶松和油松分别与楸树和锐齿栎以1:3和1:1的比例混交后,其氮素矿化率比对照区分别增长了16.84%~73.03%,硝化率增加了0.12%~4.88%,阔叶树林地楸树和锐齿栎林地引入针叶树日本落叶松和油松,并以任何比例混交,其氮素矿化率降低了39.86%~66.67%,硝化率降低了0.38%~2.84%。 5.土壤微生物数量和土壤氮素矿化率、硝化率与林地土壤养分指标,有很大的相关性,林地土壤全N含量与碱解N含量显著相关,土壤中细菌、全N、碱解N均与土壤的有机质显著相关;PH值、有机质、速效P含量均与土壤氮素矿化率和硝化率正相关。可见,在增加土壤微生物活性、提高土壤氮素水平,针叶林中引入阔叶林都是合理营造人工林、优化森林生态系统比较理想的选择,本文中日本落叶松林地引入楸树或锐齿栎,油松林地引入锐齿栎都是比较适宜的。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S714

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【参考文献】
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