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杉木林和常绿阔叶林土壤微生物生长对策与土壤碳矿化

作　者: 陈玉平
导　师: 陈光水
学　校: 福建师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 有机碳分解土壤微生物温度敏感性激发效应生长对策底层土壤
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

土壤有机碳分解及其温度敏感性的控制机理研究,对预测未来陆地生态系统碳汇功能和全球气候变化具有十分重要的作用,近年来成为研究热点。然而,虽然土壤微生物是土壤有机碳分解的重要驱动者,但土壤微生物群落特性与其生理生态功能特别是土壤有机质分解过程还很难清晰地联系起来。本文选取福建建瓯万木林自然保护区的天然常绿阔叶林和邻近的杉木人工林为研究对象,采用底物诱导呼吸动力学方法和改进的酶动力学分析方法等,研究(1)两种森林类型表层(0-10cm)和底层(40-60cm)土壤的碳有效性、有机碳分解的温度敏感性和土壤微生物生长对策差异；(2)季节对土壤微生物生长对策及土壤微生物呼吸温度敏感性的影响；(3)地上凋落物添加对土壤微生物生长对策的影响。主要研究结果有：(1)两种森林类型表层和底层土壤的碳有效性、有机碳分解的温度敏感性和土壤微生物生长对策均存在差异。相对于表层土壤,常绿阔叶林和杉木林底层土壤的易利用碳含量更高,土壤有机碳分解的温度敏感性则更低。常绿阔叶林和杉木林表层土壤微生物更趋向于K对策,而底层土壤微生物则更趋向于r对策。随着矿化时间的延长,两种森林类型的表层和底层土壤有机碳分解的温度敏感性升高,但土壤微生物则更趋于r对策。(2)常绿阔叶林和杉木林土壤易利用有机碳含量和微生物生长对策存在季节差异。春季常绿阔叶林和杉木林表层土壤易利用碳含量较低,土壤微生物群落更趋于K对策；而秋季土壤易利用碳含量更高,土壤微生物更趋于r对策。季节对土壤微生物的维持呼吸和生长呼吸的温度敏感性有显著影响,与r对策相比,K对策的土壤微生物生长呼吸的温度敏感更高,而维持呼吸的温度敏感性则更低。(3)凋落物添加3个月后,土壤有机碳分解没有产生正激发效应,相反,可能产生了负激发效应；凋落物添加8个月后,则可能产生了正激发效应。凋落物添加导致土壤微生物群落结构的变化。凋落物添加3个月后,微生物明显表现出趋于r对策特征,而凋落物添加8个月后,微生物则明显表现出趋于K对策特征。本研究表明,土壤微生物生长对策可与土壤碳有效性、有机碳矿化特征及温度敏感性相联系,从而可以促进人们对森林土壤有机碳微生物调控机理的认识。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
中文文摘  5-7
目录  7-10
绪论  10-24
  0.1 选题意义  10-11
  0.2 国内外研究进展  11-23
    0.2.1 土壤微生物底物利用和生长策略  11-14
    0.2.2 土壤有机碳分解的温度敏感性  14-18
    0.2.3 表层和底层土壤碳动态的影响因素  18-21
    0.2.4 凋落物添加对土壤有机碳分解的影响  21-23
  0.3 科学问题和研究假设  23-24
第1章试验地概况和研究方法  24-30
  1.1 试验地概况  24-25
  1.2 研究方法  25-30
    1.2.1 土壤取样  25
    1.2.2 土壤微生物底物利用动力学和生长动力学参数的测定  25-27
    1.2.3 土壤有机碳矿化试验  27-28
    1.2.4 凋落物添加的土壤有机碳矿化试验  28
    1.2.5 化学分析方法  28-29
    1.2.6 数据分析  29-30
第2章杉木林和常绿阔叶林表层和底层土壤碳矿化特征  30-48
  2.1 表层和底层土壤碳矿化特征  30-32
  2.2 表层和底层土壤微生物生长对策  32-37
    2.2.1 表层和底层土壤微生物底物利用特点  32-34
    2.2.2 表层和底层土壤微生物底物诱导生长动态  34-37
  2.3 表层和底层土壤有机碳分解温度敏感性特征  37-38
  2.4 长期培养过程中土壤微生物生长对策的变化  38-43
    2.4.1 土壤微生物生长对策变化  38-41
    2.4.2 土壤无机氮的变化  41-43
  2.5 讨论  43-47
    2.5.1 表层和底层土壤易利用有机碳含量  43
    2.5.2 表层和底层土壤微生物生长对策  43-44
    2.5.3 表层和底层土壤温度敏感性  44-46
    2.5.4 常绿阔叶林和杉木林的比较  46
    2.5.5 长期培养过程中杉木林表层和底层土壤微生物生长对策的变化  46-47
  2.6 小结  47-48
第3章杉木林和常绿阔叶林土壤微生物生长策略的季节差异  48-60
  3.1 不同季节土壤微生物底物利用特点  48-49
  3.2 不同季节土壤微生物底物诱导生长动力学  49-53
  3.3 不同季节土壤微生物温度敏感性  53-54
  3.4 讨论  54-58
    3.4.1 季节对土壤易利用有机碳和微生物生长对策的影响  54-55
    3.4.2 土壤微生物呼吸的温度敏感性  55-57
    3.4.3 不同季节土壤微生物维持呼吸和生长呼吸温度敏感性  57-58
  3.5 小结  58-60
第4章凋落物添加对杉木林土壤碳矿化的影响  60-72
  4.1 不同凋落物添加处理的土壤碳矿化特征  60-62
  4.2 不同凋落物添加处理对土壤微生物生长对策的影响  62-69
  4.4 讨论  69-71
  4.5 小结  71-72
第5章结论  72-74
  5.1 杉木林和常绿阔叶林表层和底层土壤碳矿化特征  72
  5.2 杉木林和常绿阔叶林土壤微生物生长策略的季节差异  72-73
  5.3 凋落物添加对杉木林土壤碳矿化的影响  73-74
参考文献  74-94
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  94-96
致谢  96-98
个人简历  98-100

杉木林和常绿阔叶林土壤微生物生长对策与土壤碳矿化

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