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《甘肃农业大学》 2012年
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高寒生态脆弱区不同干扰生境土壤微生物数量特征及时间动态研究

卢虎  
【摘要】:通过野外调查及运用室内平板表面涂抹计数法和稀释培养等方法测定了天祝高寒生态脆弱区5种不同干扰生境下植被特征及土壤三大类微生物和土壤氮素生理群数量的空间层次及季节变化特点,结合前人研究,对比分析不同干扰生境下的植被、土壤三大微生物数量及土壤细菌氮素生理群的数量特征,结果如下: 1不同干扰生境下的植被特征 两种人工草地(一年生人工草地和多年生人工草地)植物种类组成相对简单,植物群落高度较高,植物群落盖度变化较大,地上生物量大;天然草地中黑土滩草地与围栏外天然草地植物种类组成也简单,群落高度最低,植被盖度较小,地上生物量小;围栏内草地的植物种类组成丰富,群落高度相对较高,植被盖度较大,地上生物量较大。6月至8月,各生境植物群落高度增长幅度较大,8月至10月增速较慢。与30年前(1982年)和9年前(2003年)相比,相同地点,围栏内草地土壤含水量,植被盖度及产草量持续下降,即该区天然草地持续退化。 2不同干扰生境土壤三大微生物数量空间分布及季节变化 (1)不同土壤层次,5种不同干扰生境中土壤三大类微生物数量分布具有较为明显的垂直分布规律。5种干扰生境中0~20cm土层土壤微生物数量均大于20~40cm,前者是后者的1~4倍。 (2)不同季节,土壤三大类微生物数量变化动态不同。5种干扰生境下,0~20cm土壤三大微生物表现出明显的季节动态性,4月份微生物数量较大,6月份逐渐上升,8月份达到最大值,10月份又开始下降;20~40cm土层中土壤细菌、真菌和土壤放线菌数量季节变化不明显。 (3)不同干扰生境,土壤三大类微生物总数量差异显著,5种干扰生境总数量为:一年生人工草地>多年生人工草地>围栏内天然草地>黑土滩草地>围栏外天然草地,其数量在5.18×10~6cfu/g~11.17×10~6cfu/g。土壤细菌数量最大,占土壤微生物总数量的47.94%~65.46%,其次是放线菌为34.19%~51.49%,而真菌最小,占0.35%~0.70%。土壤细菌和土壤放线菌的数量之和占99%以上。 (4)各扰动生境中土壤三大类微生物数量分布不同。真菌:围栏内天然草地>一年生人工草地>多年生人工草地>黑土滩草地>围栏外天然草地;细菌:一年生人工草地>围栏内天然草地>多年生人工草地>黑土滩草地>围栏外天然草地;放线菌:一年生人工草地>多年生人工草地>围栏内天然草地>黑土滩草地>围栏外天然草地。 (5)随时间推移及草地退化程度加重,土壤三大类微生物数量变化特征不同。相同地点,围栏内草地和围栏外草地的真菌数量与与30年前(1982年)和9年前(2003年)相比相比呈先减少后增长的趋势;而细菌和放线菌数量在两种天然草地中均呈下降趋势。 3不同干扰生境土壤氮素生理群数量空间分布及季节变化 (1)同一干扰生境,不同土壤层次土壤氮素生理群(好气性自生固氮菌、嫌气性自生固氮菌、硝化细菌和反硝化细菌)数量差异较大。5种干扰生境0~20cm土层土壤氮素生理群数量均大于20~40cm,是20~40cm土层数量的1~5倍。不同干扰生境中,相同土壤层次土壤氮素生理群数量分布差异也较大。 (2)不同季节,土壤氮素生理群在不同土壤层次中表现不同的时间动态。5种干扰生境0~20cm表现出明显的季节动态,即:4月份微生物数量较大,6月份逐渐上升,8月份达到最大,10月份开始下降;20~40cm其数量季节变化不明显。 (3)不同氮素生理群在不同干扰生境中的数量分布不同。好气性自生固氮菌:黑土滩草地>围栏内天然草地>一年生人工草地>多年生人工草地>围栏外天然草地;嫌气性自生固氮菌:围栏内天然草地>多年生人工草地>一年生人工草地>黑土滩草地>围栏外天然草地;硝化细菌:围栏内天然草地>一年生人工草地>多年生人工草地>黑土滩草地>围栏外天然草地;反硝化细菌:多年生人工草地>一年生人工草地>黑土滩草地>围栏内天然草地>围栏外天然草地。 (4)与30年前(1982年)和9年前(2003年)相比,相同地点,好气性自生固氮菌在两种天然草地中表现出先减少后增大的趋势;硝化细菌也出现同样规律;嫌气性自身固氮菌在两种天然草地中呈现持续增长的趋势;反硝化细菌的变化规律与嫌气性自身固氮菌的一致,都呈现增长的趋势,即从不同氮素生理群角度看,该区域草地土壤环境并未出现好转。
【学位授予单位】:甘肃农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S812

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