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寒温带林区不同林型下土壤中游离氨基酸的动态研究

王星  
【摘要】:目前对于土壤氨基酸的研究越来越多地受到了人们的重视,尤其是游离氨基酸的研究,而氨基酸对土壤氮素供应和碳、氮循环具有重要影响。因此研究氨基酸在不同森林生态系统和不同土壤层次的组成和浓度之间的差异显得尤为重要,本文以大兴安岭北部寒温带林区四种典型林型的凋落物层和矿质层土壤为研究对象,研究了寒温带林区不同林型下各层次土壤游离氨基酸种类和含量的动态变化及不同林型对土壤游离氨基酸含量的影响,研究结果在一定程度上说明不同森林类型由于其林内气候环境、土壤条件和林下伴生树种等的差异对土壤游离氨基酸含量和种类存在不同程度的影响,同时寒温带林区游离氨基酸的研究对土壤氮素供应和稳定各森林生态系统土壤生产力方面具有重要意义。主要研究结果如下:(1)杜鹃-白桦林、杜鹃-落叶松林、杜香-落叶松林和偃松林,四种林型从6月份到8月份游离氨基酸态氮总含量均呈现倒“V”形的变化趋势,并且都表现出7月份最高8月份最低,在不同土壤层次之间除偃松林的凋落物层和5-20cm的矿质土层以及杜香落叶松林的5-20cm矿质土层表现为7月份最高,8月份略高于6月份外,其他都符合四种林型的总变化趋势。(2)四种林型中6、7和8月份各土壤层次游离氨基酸态氮含量均表现为相同的规律。即:凋落物层矿质土层,0-5cm的矿质土层5-20cm的矿质土层,游离氨基酸的含量范围为13.49-77.64 μgN/g,最大值出现在杜鹃-白桦林7月份的凋落物层,最小值出现在杜香-落叶松林6月份5-20cm的矿质土层。偃松林中6、7和8月份凋落物层含量相对于矿质土层差异显著(P0.05);杜鹃-白桦林三个土壤层次之间差异显著(P0.05);杜鹃-落叶松林和杜香-落叶松林中6、7月份各土壤层次差异显著(P0.05),前者8月份为凋落物层和矿质层差异性显著(P0.05),后者为矿质层之间差异显著(P0.05)。(3)在四种林型检测到的氨基酸种类中,中性氨基酸、酸性和碱性氨基酸、含硫氨基酸都呈现出季节性的动态变化,也成倒“V”形,即7月最高8月份最低,氨基酸含量大都以中性氨基酸最多,酸性和碱性氨基酸次之,含硫氨基酸最少,且四种林型中6、7和8月份除偃松林以外均酸性氨基酸大于碱性氨基酸。四种类型氨基酸占游离氨基酸总量的百分数分别为:中性氨基酸45.00%-65.09%、碱性氨基酸6.22%~20.64%、酸性氨基酸14.02%~27.74%、含硫氨基酸2.21%~14.54%。(4)不同树种的组成对游离氨基酸态氮含量也会产生影响,6、7和8月份测定的游离氨基酸态氮的含量均表现为:杜鹃-白桦林杜鹃-落叶松林杜香-落叶松林偃松林。(5) 四种林型不仅氨基酸态氮的总含量在6、7、8月份表现出明显的季节性动态变化,而且各种类的氨基酸含量也符合此规律,即7月份含量最大、6月份次之、8月份最低,四种林型下含量较大的氨基酸大都相似为天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸、酪氨酸,对各林型不同月份之间氨基酸态氮总含量进行方差分析结果为:除偃松林季节差异性不显著外,其他三种林型都表现为7月份和6月、8月差异显著(P0.05)。(6)不同林型下检测出来的氨基酸种类大多是类似的,精氨酸在四种林型下都未被检测出来,同一林型不同土壤层次检测出的氨基酸种类和含量有差异,且大多是凋落物层检测出来的种类和含量较多,各林型下不同月份氨基酸种类也存在差异。


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