亚热带人工林树木菌根类型对凋落叶分解和土壤有机碳形成的影响

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianhua230747
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
树木菌根类型被认为能够有效地指示和评估森林凋落物分解和土壤有机碳动态等关键生态过程,近年来受到广泛的关注。然而,目前的研究多集中在北方和温带森林,在亚热带森林的研究相对较少。因此,本文以江西省人工林中常见丛枝菌根和外生菌根树种为研究对象,首先通过室内淋溶-好氧培养试验评估丛枝菌根和外生菌根树木凋落叶源溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)数量和生物降解性;然后通过240天的C4土壤微宇宙(microcosm)培养试验,探究丛枝菌根和外生菌根树种凋落叶分解及其对土壤有机碳库和组分的贡献,旨在揭示树木菌根类型对凋落叶分解和土壤有机碳形成的影响。本研究结果不仅有助于理解和预测亚热带人工林土壤有机碳分布格局,也可为造林工程中树种的选择提供理论依据。本文主要研究结果如下:(1)在淋溶过程中,树木菌根类型是决定凋落叶源DOC数量和生物降解性的重要因素,但影响幅度和方向在很大程度上取决于树木的叶型(落叶/常绿阔叶vs针叶)。在落叶/常绿阔叶树中,丛枝菌根树种凋落叶比外生菌根树种产生更多具有低芳香化程度的DOC;但在常绿针叶树中却呈现出相反的种间格局。此外,与外生菌根落叶/常绿阔叶树相比,丛枝菌根树木凋落叶淋溶出的DOC具有更强的生物降解性,但在常绿针叶树中,凋落叶源DOC生物降解性在树木菌根类型间没有显著性差异。(2)凋落叶输入降低了土壤有机碳的δ13C值,促进了土壤新碳的形成,显著提高了土壤有机碳含量。在凋落叶分解过程中,丛枝菌根树种始终比外生菌根树种具有更高的微生物呼吸速率,然而凋落叶的重量损失在树木菌根类型间没有表现出显著性差异。尽管丛枝菌根比外生菌根树种凋落叶分解对土壤有机碳形成有更大的贡献率和引起了更强烈的土壤δ13C值降低程度,但土壤有机碳增加量在树木菌根类型间没有表现出显著性差异。(3)不同树木菌根类型凋落叶分解对土壤颗粒有机碳(Particulate organic C,POC)和矿物结合有机碳(Mineral-associated organic C,MAOC)的影响是不一致的,呈现出相反的格局。具体来说,丛枝菌根树种凋落叶分解形成了更多的土壤MAOC和降低了土壤MAOC的δ13C值;而外生菌根树种凋落叶分解对土壤POC的形成有更高的贡献率,土壤POC的δ13C值降低程度更大。这一结果表明,丛枝菌根树种凋落叶分解主要通过MAOC途径形成土壤有机碳,而外生菌根树种凋落叶分解主要通过POC途径形成土壤有机碳。综上所述,在亚热带人工林中,丛枝菌根和外生菌根树种凋落叶分解速率没有显著差异,但丛枝菌根树种比外生菌根树种拥有更快的碳周转速率,导致丛枝菌根和外生菌根树种凋落叶形成土壤有机碳的主要途径和稳定机制并不一致。丛枝菌根树种凋落物分解主要通过微生物途径形成稳定的土壤MAOC,而外生菌根树种凋落物分解主要通过物理转移途径形成较为活跃的土壤POC。因此,树木菌根类型可以解释和预测亚热带森林土壤有机碳的形成途径和稳定机制。此外,为了提高亚热带人工林土壤的长期固碳能力,在今后造林工程的树种选择中建议优先考虑丛枝菌根树种。
其他文献
竹产业是我国现代林业的优势产业,但笋用竹覆盖经营过程中大量难降解覆盖物堆积导致土壤退化、竹笋减产、经济收益大幅下降。为促进产业发展,亟待解决这一问题。本文以雷竹、厚竹、高节竹为材料,用组织块法分离内生真菌,分析不同笋用竹内生真菌多样性;利用愈创木酚平板与苯胺蓝平板进行木质素降解菌筛选,对其产酶条件进行优化并探索其在对木质素降解效果。取得主要研究成果如下:(1)从3种笋用竹中分离出内生真菌191株,
学位
江西是我国南方重点林区,马尾松Pinus massoniana Lamb.在江西分布广泛,资源丰富,是重要的用材树种,也是荒山造林的先锋生态树种。然而近年来,在江西大部分地区的马尾松正遭受松墨天牛Monochamus alternatus Hope的蛀食危害,更为严重的是该虫传播松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner&Buhrer)Nickle,引起松材线虫病
学位
外泌体是原核和真核细胞主动向胞外释放的纳米级(30-150nm)双层囊泡,携带蛋白质、脂质和多种遗传物质(如m RNA、lnc RNA、mi RNA和DNA等),可通过自分泌和旁分泌途径被细胞吸收,也可经循环系统被远距离靶组织或器官吸收,能参与机体多种生理和病理过程。目前,畜禽动物外泌体的研究多局限于乳汁、精液、子宫液和细胞培养上清液等液体,人们对猪不同组织外泌体中遗传物质的组成、品种间差异、生理
学位
毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)H.de Lehaie)具有生长快、成材早、经济价值高的特点,是重要森林资源之一,其主要分布于我国南方地区。高氮流失和低磷利用是南方红壤的突出特点,也是毛竹林经营与发展的制约因素。促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)能附着于植物根际或根表,诱导植物根系分泌大量有机物,并富集土壤中的功
学位
磷(P)在高度风化的亚热带森林供应不足、常难满足植物需求。近年来,随着大气氮(N)沉降日益加剧,土壤P限制也随之增加,外源施P肥是缓解土壤P限制的重要措施之一。杉木(Cunninghamia lanceolata)是亚热带最为重要的速生造林树种,面临地力衰退、长期生产力难以维持等突出问题,N沉降背景下杉木林土壤P供给的变化值得关注。目前,外源N、P输入对杉木人工林土壤P组分的影响及其微生物学机制尚
学位
对珍稀濒危物种进行群体遗传学分析有助于深入探索其濒危的内源性机制。蓝冠噪鹛Garrulax courtoisi是国家Ⅰ级重点保护野生动物,种群数量稀少且处于孤立状态。本研究对40只蓝冠噪鹛(婺源不同繁殖点、思茅等野生个体以及新加坡裕廊飞禽园(Jurong Bird Park)饲养个体)进行了全基因组重测序。基于SNPs技术分析了不同来源蓝冠噪鹛的遗传分化程度,以明晰思茅种群作为亚种的有效性,对新加
学位
百合(Lilium spp.)是重要的多年生球根花卉之一,属于百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)。虽然我国野生百合资源丰富但育种工作起步较晚,与荷兰等国存在较大差距,为满足市场需求每年都需从国外进口大量种球。因此培育性状优良及生长势强的百合新品种为我国百合研究工作的重要课题。百合为贝母型胚囊植物,其三倍体一般雄性不育,但三倍体百合作母本时通常具一定育性可获得非整倍体后代。理论上非整
学位
我国南方地区地形条件较为复杂且多云雨,较难获取长时间序列高空间分辨率遥感影像,而时空融合技术能够同步获取高时空分辨率遥感数据。结合融合时序影像及物候(PH)特征信息,探究不同分辨率融合时序影像的森林植被类型识别效果,对森林资源的有效监管具有重要意义。以江西省兴国县为研究区,基于增强型时空自适应反射率融合模型(ESTARFM)分别将高空间分辨率的Landsat8 OLI、GF-1 WFV影像与高时间
学位
作为土壤碳进入大气的主要通道,土壤呼吸在预测未来气候变化和构建陆地生态系统碳循环模型中发挥着越来越重要的作用。降雨格局改变(尤其是极端降雨事件频发)的现状正逐步影响相关区域生态系统土壤碳释放过程,伐桩系统作为森林采伐所留下的粗木质残体,其分解碳释放过程对极端降雨事件的响应的研究相对较少。为准确评估不同强度脉冲降雨对伐桩系统和非伐桩系统土壤呼吸及其组分的影响大小,并通过深入研究相关生态因子的变化来揭
学位
森林转换过程中,不同林型的物种和土壤也会发生变化,但关于常绿阔叶林转换过程中物种组成和土壤性质的差异研究还比较匮乏。为加深对常绿阔叶林转换过程中不同林型差异的认识,本文以江西官山森林动态监测样地为平台,选择杉木林、毛竹林、针阔混交林、常绿-落叶阔叶林、常绿阔叶林及各林型中的优势树种,如杉木(Cunninghamia lanceolata)、毛竹(Phyllostachys heterocycla)
学位