杉木纯林及其混交林土壤团聚体微生物群落特征研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seny668
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
传统的杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林模式造成了生物多样性减少、地力衰退和生产力下降等众多生态问题,营造针阔混交林可增强林分的稳定性,提高土壤肥力、微生物活性等。但目前对混交林土壤微生物特性在微域环境的研究较少。土壤团聚体是微生物在微观尺度上的载体,与微生物群落关系密切。为此,本研究以杉木纯林(PCL)、杉木-火力楠(Michelia macclurei)混交林(MCM)及杉木-米老排(Mytilaria laosensis)混交林(MCL)土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸法(PLFAs)和Biolog微平板法分析0-10 cm和10-20 cm土层不同粒径团聚体(>2 mm、0.25-2 mm和<0.25 mm)土壤微生物群落结构、功能特征,探讨土壤团聚体微生物群落特征与土壤肥力因子的相互关系,揭示影响土壤团聚体微生物群落特征的关键因子,可为改善杉木人工林土壤质量和促进杉木人工林的健康可持续发展提供理论参考。主要研究结果如下:(1)在0-10 cm土层各粒径团聚体中,混交林土壤团聚体微生物PLFAs总量高于纯林;而在10-20 cm土层仅MCM显著高于PCL。细菌、真菌、放线菌以及丛枝根菌含量分布规律与总量基本相似。0-10 cm土层土壤微生物PLFAs总量及各类群含量在三种粒径团聚体之间差异不显著,10-20 cm土层土壤微生物总量及细菌、放线菌和丛枝根菌含量在>2 mm粒径团聚体中最少。总体来说,微生物总量及各类群含量随土层加深而降低。(2)三种林分类型中,杉木-火力楠混交林土壤微生物群落更丰富。表现为:不同土层>2 mm和<0.25 mm粒径团聚体中,微生物结构丰富度指数以MCM最高。在0-10 cm土层,丰富度随着团聚体粒径的减小而增大,Pielou均匀度指数变化趋势与之相反;在10-20 cm土层,四种结构多样性指数在不同粒径团聚体中差异不显著。(3)两种混交林土壤团聚体微生物群落对31种碳源的整体利用能力高于纯林,随土层深度的增加而递减,且在>2 mm粒径团聚体中对碳源的利用能力较弱。土壤团聚体微生物群落对各类碳源的利用也存在差异,整体表现为混交林高于纯林。(4)三种林分类型中,杉木-火力楠混交林中土壤微生物群落对碳源的利用更为集中。表现为:在0-10 cm土层,微生物功能辛普森和Pielou均匀度指数在>2 mm和0.25-2 mm粒径团聚体中以MCM最低;10-20 cm土层,Pielou均匀度指数在>2 mm粒径团聚体中为MCM最低。0-10 cm土层,四种功能多样性指数在不同粒径团聚体中差异不显著;10-20 cm土层,辛普森指数在<0.25 mm粒径团聚体中较高。(5)团聚体微生物总量及各类群含量与OC、TN、AN、AP呈正相关关系,与AK、p H负相关。在>2 mm粒径团聚体中,微生物群落结构组成主要受OC的影响,对各类碳源代谢能力主要受p H的影响。在不同土层不同粒径土壤团聚体中,OC、TN、AN、AP、AK和p H对微生物群落多样性指数的影响存在差异。团聚体微生物群落对糖类、氨基酸和聚合物三类碳源的利用能力较强。综上所述,杉木与火力楠、米老排混交土壤团聚体微生物生物量高于杉木纯林(尤其是0-10 cm土层),微生物对碳源的利用能力也高于纯林。可见,混交林一定程度上改善了土壤团聚体微生物群落结构,有利于微生物的生长代谢,该结果可为杉木人工林可持续发展提供更多理论参考。
其他文献
质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)已经逐步应用于新能源汽车、航空等行业中,受到了人们的广泛关注。精确建立PEMFC输出特性的数学模型有助于对其极化曲线(Current-Voltage,I-V)进行仿真、控制和预测。本文将智能优化算法运用于PEMFC建模,提高了PEMFC模型对极化曲线的预测精度以及电池的动态响应,主要的研究结果如下
学位
由于广西地貌特点、甘蔗倒伏特性及糖业生产对甘蔗收获的较高要求,传统甘蔗收获机往往因所收获甘蔗含杂率和破头率过高等一系列问题导致难以应用。因此,摒弃传统的甘蔗粗放型收获模式,研究甘蔗精细化收割的智能甘蔗收获机器人具有重大意义。本文针对智能甘蔗收获过程中模拟人类对田间甘蔗进行空间定位和抓取的问题,提出了一种基于改进YOLOv5m的双目视觉甘蔗空间定位及抓取收割方法,以田间复杂自然环境下的甘蔗为研究对象
学位
自工业革命以来,传统化石资源基本满足了快速增长的交通燃料需求以及工业生产的能源消耗。然而,考虑到对生态环境的不利影响,特别是温室气体的大量排放和传统化石能源的日益枯竭,人们迫切需要开发新的可再生清洁能源来缓解这一危机。生物质作为地球上储量最大的可再生能源,其衍生产物具有较高的利用价值。生物质转化利用的方法有很多,而微波热解作为一种有效的热转化方法,具有加热效率高、预处理成本低等优点,是目前生物质热
学位
固体氧化物燃料电池(SOFC)作为具有效率高,反应活性大,燃料的适应性强和环保性能好等诸多优点的新型能源,其应用与改进已经引起全世界广泛地关注。但在实际的应用也存在着诸多问题:SOFC排出的废气温度很高,很大一部分能量以热能的形式浪费掉了;燃料电池类似于内燃机,只能产生电能,而无法储存电能;由于使用的燃料不仅是氢气,也可以是甲烷等有机物,虽然降低了对燃料的要求,但也因此产生了碳排放。本文主要从能效
学位
机械臂系统因其高度复杂、强耦合、不确定和非线性等特点,很难进行实时鲁棒控制。滑模变结构控制具有鲁棒性强、无需精确数学模型、对参数摄动不敏感和响应速度快等优点,已成为机械臂系统的有效控制策略。但是,现有的机械臂轨迹跟踪滑模控制方法仍存在被控对象简单、系统不确定性表达不合理、控制输入抖振严重、状态无法有限时间收敛和控制器增益设计依赖系统不确定性上界的先验知识等缺点。为解决上述问题,本文针对三个方面进行
学位
以广西土壤重金属污染防控为契机,研究八角幼苗在重金属铅镉胁迫下的生长生理响应与吸收特征,为八角幼苗栽培管理及铅镉元素在植物中富集转运特征等方面提供科学依据。本研究以一年生八角(Illicium verum)幼苗为试验材料,通过不同浓度的铅(Pb500,Pb1000,Pb1500)、镉(Cd10,Cd25,Cd50)和复合溶液(Pb500Cd10,Pb500Cd50,Pb1500Cd10,Pb150
学位
香合欢(Albizia odoratissima)为豆科合欢属中的高大落叶乔木,是我国的一种珍贵用材和水土保持的乡土树种。如今的香合欢天然林受人为破坏严重,导致分布范围逐渐减小以及濒危状况日益严重,但国内外至今未见有关干旱胁迫对香合欢生长和生理生化特性影响研究的报道。因此,本研究以广西乐业县、云南新平县和广西凭祥市3个典型气候区香合欢种源(GM、XP和PX)1年生幼苗为试验材料,利用室内盆栽方法,
学位
林地是涵养水源、维持生物多样性等多种生态功能的载体,对区域乃至全球绿色可持续发展具有重要意义。林地变化在时间上是一个持续的量的变化,即林地面积的增减,在空间上表现为空间结构和格局的连续变化。研究林地时空分布变化规律,探讨天然林和人工林变化及空间分布的影响因素,对于合理利用林地资源、制定科学有效的林地管理措施具有重要意义。本文以南宁市林地为研究对象,基于2008年、2013年和2018年三期南宁市森
学位
白木香是我国珍贵药材和香料——沉香的正品来源,由于天然沉香产量极低无法满足市场需求,研究人工诱导白木香结香技术已成为当务之急。真菌诱导法具有安全、高效、质量好等优点,是未来重要的发展方向。为揭示真菌诱导白木香结香的作用机理与作用位点,探究结香过程中木质部结构变化及相关生理生化反应,本研究使用真菌诱导法对白木香进行人工结香实验,定期采集样品,分析其木质部结构与组织化学变化,使用气相色谱-质谱联用法(
学位
土壤侵蚀对全球环境的影响日趋严重,受到世界各地的广泛关注。南亚热带红壤地区水热条件丰富,是重要粮食产区,但因其高温多雨的气候环境及不合理的土地利用方式,已成为我国最严重的水土流失区域之一。溅蚀发生于土壤侵蚀的初始阶段,是表层土壤颗粒在雨滴打击下发生破碎和搬运的过程,为此后的面蚀和沟蚀发育提供了物质基础。本文选取砂页岩、第四纪红黏土两种母质发育的赤红壤为研究对象,研究林地、果园和耕地土地利用方式下的
学位