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秦岭地区两种蚂蚁巢内土壤理化性质和微生物多样性的研究

作　者: 陈元瑶
导　师: 贺虹
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 森林保护学
关键词: 日本弓背蚁敏捷扁头猛蚁土壤理化性质真菌多样性
分类号: S718.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

蚂蚁是陆地生态系统中种类和数量最为丰富的动物类群之一,在生态系统的物质能量循环中起着非常重要的作用,尤其它们的筑巢活动和取食行为可改善土壤的透气能力和理化性质,并间接影响到土壤中微生物的丰富度和多样性,因此为了探讨秦岭山地蚂蚁的筑巢和取食活动对于土壤理化性质和真菌多样性的影响,本研究对秦岭牛背梁自然保护区森林生态系统中两种蚂蚁(日本弓背蚁Camponotus japonicus Mayr和敏捷扁头猛蚁Pachycondyla astuta Smith)蚁巢内外的土壤理化性质及其真菌多样性进行了研究,主要取得以下研究结果:1.同种蚂蚁不同蚁巢之间土壤理化性质和土壤微生物量的对比研究表明:日本弓背蚁不同蚁巢之间存在显著差异,巢内Ⅲ和巢内Ⅳ两个土壤样品的理化性质和微生物量的变化幅度明显大于巢内Ⅰ和巢内Ⅱ的土壤样品;敏捷扁头猛蚁不同蚁巢之间也存在显著差异,巢内Ⅰ和巢内Ⅳ的变化幅度显著大于巢内Ⅱ和巢内Ⅲ。2.两种蚂蚁蚁巢内外土壤理化性质对比研究表明:与巢外土壤相比,日本弓背蚁和敏捷扁头猛蚁的蚁巢内土壤含水量明显升高(P<0. 05),土壤样品养分—有机质、全氮、全磷、速效氮和速效钾含量在蚁巢内富集(P<0. 05);但巢内土壤pH值有所下降,巢内土壤比巢外土壤酸性更强(P<0.05),与巢外相比,日本弓背蚁和敏捷扁头猛蚁巢内pH值分别下降了9.33%、6.26%;四种微生境中速效磷的含量无显著差异(p>0. 05),但日本弓背蚁和敏捷扁头猛蚁巢内速效磷含量分别下降了16.94%、11.78%,与pH值的下降程度成正比关系。日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁两个蚁种之间的土壤理化性质也存在显著差异,各指标的变化程度均呈现出以下关系:敏捷扁头猛蚁>日本弓背蚁>蚁巢外(P<0. 05)。3.两种蚂蚁蚁巢内外土壤微生物量对比研究表明:营巢活动对土壤微生物量也产生明显影响( P<0. 05),两种蚂蚁蚁巢内细菌、放线菌及真菌的cfu/g数量均显著大于巢外土壤(P<0. 05),而各微生境内的三类微生物cfu/g数量关系表现为细菌>放线菌>真菌。日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁两个蚁种的土壤微生物量之间也存在显著差异,各指标的变化程度均呈现出以下关系:敏捷扁头猛蚁>日本弓背蚁>蚁巢外(P<0. 05)。4.两种蚂蚁蚁巢内土壤理化性质和微生物量的相关性分析表明:日本弓背蚁和敏捷扁头猛蚁巢内土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效钾含量与其土壤中细菌、放线菌、真菌的cfu/g数量呈显著或极显著正相关;但与土壤速效磷含量及pH值呈显著负相关。日本弓背蚁巢内土壤含水量与土壤细菌、放线菌、真菌的cfu/g数量呈显著正相关,而敏捷扁头猛蚁巢内土壤含水量与土壤微生物cfu/g数量的相关性则较低,远不及前者。5.两种蚂蚁蚁巢内土壤真菌多样性研究分析表明:与巢外土壤相比,日本弓背蚁和敏捷扁头猛蚁巢内真菌多样性指数和均匀度指数较低,主要是由于巢内真菌集中在几个优势种,日本弓背蚁巢内的优势真菌种类为无色青霉Penicillium incoloratum L.Q.Hong & Z.T.Qi(22.95%)、束丝菌Ozonium Lk. Ex Fr.(16.03%)、刺孢青霉Penicillium dalea K.M.Zalessky(15.27%)和沙氏毛霉Saksenaea saksena Lendner(14.50%),而敏捷扁头猛蚁巢内的优势种为黄暗青霉菌Penicillium citreonigrum Dierckx(20%)和冬克青霉Penicillium donkii Stolk(60.93%)。另外,对于同种蚂蚁来说,巢内外的真菌组成较为相似。然而,对于两种蚂蚁来说,蚁巢内、外土壤真菌组成差异显著,相似性较低。以上结果表明,蚂蚁的筑巢和取食活动可显著影响其巢内土壤理化性质和微生物量及组成,致使土壤异质性增强,从而对维持森林生态系统中物质能量循环产生重要的影响作用。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-18
  1.1 蚂蚁在生态系统中的作用  11-12
  1.2 蚂蚁对土壤理化性质的影响  12-14
    1.2.1 土壤理化性质的研究  12-13
    1.2.2 蚂蚁与土壤理化性质的关系研究进展  13-14
  1.3 蚂蚁对土壤微生物的影响  14-16
    1.3.1 土壤微生物的研究  14-15
    1.3.2 蚂蚁与土壤微生物的关系研究进展  15-16
  1.4 本研究的目的意义  16-18
第二章研究方法  18-22
  2.1 研究区概况  18
  2.2 样地的选择  18-19
  2.3 土壤样品的采集  19
  2.4 蚁巢内、外土壤理化性质测定方法  19
  2.5 蚁巢内、外土壤微生物的分离、培养、计数  19-21
    2.5.1 土壤稀释液的制备  19-20
    2.5.2 培养基的选择  20
    2.5.3 土壤微生物的分离培养  20
    2.5.4 土壤真菌菌种的鉴定  20-21
    2.5.5 土壤真菌多样性指数的测定  21
  2.6 数据处理与统计  21-22
第三章结果与分析  22-40
  3.1 日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁蚁巢内、外土壤理化性质比较分析  22-29
    3.1.1 日本弓背蚁不同蚁巢内、外土壤理化性质比较  22-25
    3.1.2 敏捷扁头猛蚁不同蚁巢内、外土壤理化性质比较  25-27
    3.1.3 日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁蚁巢内、外土壤理化性质比较  27-29
  3.2 日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁蚁巢内、外土壤微生物量比较分析  29-33
    3.2.1 日本弓背蚁不同蚁巢内、外土壤微生物量比较  29-30
    3.2.2 敏捷扁头猛蚁不同蚁巢内、外土壤微生物量比较  30-32
    3.2.3 日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁蚁巢内、外土壤微生物量比较  32-33
  3.3 日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁巢内土壤理化性质与土壤微生物量的相关性比较分析  33-34
  3.4 日本弓背蚁、敏捷扁头猛蚁蚁巢内、外土壤真菌多样性研究  34-40
第四章结论与讨论  40-44
  4.1 结论  40-41
  4.2 讨论  41-43
    4.2.1 蚂蚁对土壤理化性质的影响  41
    4.2.2 蚂蚁对土壤微生物量的影响  41-42
    4.2.3 蚂蚁对土壤真菌组成的影响  42
    4.2.4 同种蚂蚁不同蚁巢之间在土壤理化性质和微生物量方面存在差异  42
    4.2.5 两种蚂蚁在土壤理化性质和微生物量以及土壤真菌组成方面存在差异  42-43
  4.3 小结  43-44
参考文献  44-48
致谢  48-49
作者简介  49

秦岭地区两种蚂蚁巢内土壤理化性质和微生物多样性的研究

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