辽东山区三种林分土壤养分、酶活性和微生物特性研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:feiwu111
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落叶松人工纯林存在地力衰退的问题,为了解土壤在不同营林措施下的差异性和变化规律,本研究选取辽东山区长白落叶松人工纯林、长白落叶松-水曲柳人工混交林和次生林三个林分类型为研究对象,对其表层(0-10cm)、亚表层(10-20cm)、下层(20-30cm)土壤理化性质、酶活性、微生物含量和细菌多样性进行研究,分析不同林分类型对其产生的影响及其之间的相关关系。主要结论如下:(1)土壤粒径>2mm的团聚体百分含量表现出随土层加深降低的特征,粒径<0.25mm的微团聚体百分含量则随土层加深升高,粒径>2mm的团聚体百分含量变化范围为29.44%-39.42%,表现为次生林>落叶松-水曲柳混交林>落叶松纯林,粒径<0.25mm的微团聚体百分含量变化范围为6.02%-12.00%,其在林分类型间变化规律与粒径>2mm的团聚体相反;落叶松纯林土壤pH值较次生林和落叶松-水曲柳混交林分别平均降低了5.4%和4.5%,落叶松纯林土壤存在酸化趋势。各林分类型表层土壤总有机碳、全氮、微生物量碳、碳氮比分别为41.16 g·kg-1-61.52g·kg-1、4.15 g·kg-1-5.59 g·kg-1、5.11 g·kg-1-9.06g·kg-1、9.91-11.00,各林分类型之间差异显著(P<0.05),均表现为次生林>落叶松-水曲柳混交林>落叶松纯林,且随土层加深显著降低(P<0.05);(2)土壤过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶均随土层加深降低且除酸性磷酸酶外均差异显著(P<0.05),而在各样地的表层(0-10cm)和亚表层(10-20cm)土壤中,土壤氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶均表现出次生林高于落叶松-水曲柳混交林高于落叶松纯林的特征,其中表层差异显著(P<0.05),过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶在表层的活性分别为45.64 ml·g-1·30min-1-47.91ml·g-1·30min-1,1.82 mg·g-1·d-1-2.04mg·g-1·d-1,1.39 mg·g-1·d-1-1.75 mg·g-1·d-1和3.45 mg·g-1·d-1-5.55 mg·g-1·d-1;(3)土壤微生物含量受土层的影响显著(P<0.05),主要集中在表层,其中细菌、真菌和放线菌含量分别为19.09 nmol·g-1-29.68nmol·g-1、2.47 nmol·g-1-3.71nmol·g-1和5.59nmol·g-1-7.68nmol·g-1;次生林表层土壤细菌、放线菌的含量显著高于落叶松纯林(P<0.05)。林分类型对各土层细菌真菌比、革兰氏阳性菌与阴性菌之比影响显著(P<0.05);土壤过氧化氢酶和蔗糖酶与土壤微生物、土壤细菌、土壤真菌和土壤放线菌呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤脲酶与土壤微生物、细菌、放线菌呈显著正相关关系(P<0.05),碱解氮(AN)是影响土壤微生物的最主要因子(P<0.01),pH值、>2mm的团聚体(A1)、<0.25mm的团聚体(M)、全磷(TP)、氮磷比(N/P)是影响土壤微生物的主要因子(P<0.05);(4)本试验共检测出47个细菌门、171个纲、326个目、506个科、844个属,其中优势菌群放线菌门、变形菌门、酸杆菌门相对丰度分别为22.98%-37.67%、19.00%-32.85%、9.57%-16.53%,物种丰度随土层加深减小,且表现出次生林高于落叶松-水曲柳混交林高于落叶松纯林的规律,表层各林分类型土壤与其他土层差异较大;土壤全碳、微生物量碳、全氮和碱解氮与土壤优势菌群放线菌门、变形菌门相对丰度呈正相关关系,与酸杆菌门相对丰度呈负相关关系,土壤全氮是影响细菌类群的最主要因子(P<0.01),pH值、<0.25mm的团聚体是影响细菌类群的主要因子(P<0.05)。
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