论文部分内容阅读
生物土壤结皮作为沙漠生态系统的重要组成部分,在维持沙漠化生态系统的稳定性和生态恢复中发挥着重要作用。目前,关于生物土壤结皮如何影响沙漠地下生态系统的研究还十分匮乏。本研究以科尔沁沙地生态系统为研究对象,开展了不同生长年限人工林下生物土壤结皮对土壤微食物网影响的研究,同时讨论了不同环境条件生物土壤结皮下微食物网的变化。研究结果表明: 1.随着人工林生长年限的增加,结皮从藻.地衣结皮向苔藓结皮发育;结皮中的有机碳、全氮和pH含量随之增加。人工林生长29年后,土壤有机碳、全氮、pH值、土壤微生物磷脂脂肪酸含量和土壤线虫多度显著增加。土壤微生物群落结构变化主要受土壤有机碳和全氮的影响;土壤线虫群落结构变化主要受土壤有机碳、全氮含量和pH值的影响。由于不同的土壤微生物群落和土壤线虫属组成对栖息地适应程度不同,从而对人工林不同生长年限的响应也不同,因此,它们的变化可以指示人工林栽植后沙地生态系统的恢复程度。 2.与无生物土壤结皮覆盖的表层土壤相比较,生物土壤结皮层的有机碳、全氮和电导率更高,但它的存在并没有显著改变其下土壤的碳氮含量。相比于无结皮覆盖的土壤,生物土壤结皮下土壤微食物网中微生物磷脂脂肪酸含量和生物量碳以及线虫的多度、生物量碳和代谢活性也更高,生物土壤结皮对土壤微食物网的影响主要集中在0-5cm的表层土壤中。生物土壤结皮自身固定的碳提高了对土壤微食物网中真菌通路和捕食,杂食通路中碳流的输入量,同时也增加了真菌通路和捕食.杂食通路的联通性。因此,生物土壤结皮的存在有利于土壤微食物网向更复杂、更网状化的结构发展,进而提高了沙地土壤生态系统的稳定性。 3.温度和水分变化培养试验研究结果表明,温度变化对生物土壤结皮下的土壤微生物和土壤线虫无显著影响;生物土壤结皮下土壤微生物和线虫群落对水分变化响应有所不同,干旱环境(20%田间持水量)土壤微生物群落磷脂脂肪酸含量更高,相对湿润环境(40%田间持水量)土壤线虫群落多度更高,但过多的土壤水分(80%田间持水量)不利于土壤生物群落结构的稳定。 土壤微生物和线虫群落的变化可以反映人工林栽植后沙地生态系统渐进性恢复过程。生物土壤结皮有利于其下土壤微食物网趋向于形成更为成熟的网络状结构,因此小叶锦鸡儿人工林栽植后形成的生物土壤结皮有利于沙漠化地区土壤生态系统的恢复。