土壤基质与凋落物分解互作效应的研究

【摘要】凋落物的分解是森林生态系统物质循环和能量流动的关键环节,其分解快慢和养分释放的多少决定了土壤中有效养分的供应。同时,土壤作为凋落物的载体,可以通过影响土壤生物及酶活性来影响凋落物的分解。因此,凋落物和土壤基质的相互作用对森林生态系统中的养分流动和物质循环具有重要影响。三峡库区为我国生态敏感区,该区域内有关凋落物分解与土壤养分基质之间相互关系的研究较少。马尾松林和栓皮栎林是三峡库区分布面积最广的针叶林和阔叶林,马尾松和栓皮栎混交林是三峡库区分布面积最广的针阔混交林类型。对该三种森林类型的凋落物分解和土壤基质的相互作用进行深入的研究,可以为三峡库区森林土壤碳库储量及碳循环提供科学数据,为该区域森林土壤碳计量提供基础参数。本研究以3种梯度有机质含量的土壤作为分解基质,马尾松、栓皮栎及二者混合凋落物为分解对象,比较3种类型凋落物在不同有机质含量土壤上分解速率的差异,寻求影响凋落分解速率的关键土壤养分因子,阐述不同养分含量土壤基质对凋落物分解的影响机制,通过分析不同类型凋落物分解对土壤各养分含量的影响,探讨凋落物分解和土壤养分含量的相互作用机理,具体研究结果如下：1.凋落物分解一年后,马尾松、栓皮栎和混合凋落物在高养分基质上的剩余率分别为72.37%、66.53%和64.56%；在中养分基质上的剩余率为73.2%、67.46%和65.58%；在低养分基质上的剩余率为75.19%、68.44%和65.66%。在三种土壤基质上,凋落物的分解速率都表现为混合凋落物>栓皮栎凋落物>马尾松凋落物。2.马尾松在高养分土壤基质、中养分土壤基质和低养分土壤基质上的年分解系数分别为0.33、0.319和0.292,马尾松在三种土壤基质上分解50%和95%的时间分别是2.089a、9.067a、2.16a、9.379a、2.351a、10.237a；栓皮栎在三种土壤基质上的年分解系数分别为0.418、0.396和0.386,栓皮栎分解50%和95%的时间分别是1.669a、7.177a、1.759a、7.574a、1.811a、7.776a；混合凋落物在三种土壤基质上的年分解系数分别是0.457、0.435和0.425,混合凋落物分解50%和95%的时间分别是1.521a、6.559a、1.596a、6.889a、1.643a、7.061a。3.土壤有机质、总氮和总钾含量和马尾松、栓皮栎及混合凋落物的年分解系数呈极显著正相关性。高养分土壤有机质含量和马尾松分解速率呈正相关,土壤总氮、总磷含量和凋落物分解速率呈正相关。中养分土壤基质总氮、总磷含量和马尾松及混合凋落物分解速率呈正相关。低养分土壤有机质含量和马尾松分解速率呈正相关,总氮、总磷含量和栓皮栎分解速率呈正相关。4.凋落物分解一年后,在高养分土壤基质上,马尾松、栓皮栎及混合凋落物分解作用下的有机质含量比对照组分别增加了1.4g/kg(1.41%)、0.83g/kg(0.83%)和1.06g/kg(1.07%),在中养分土壤基质上有机质含量分别增加了2.11g/kg(3.4%)、0.89g/kg(1.43%)和1.78g/kg(2.87%),在低养分土壤基质上有机质含量分别增加了1.2g/kg(5.24%)、0.83g/kg(3.62%)和0.75g/kg(3.27%)。马尾松组有机质含量增加量最大。5.蔗糖酶、纤维素酶活性与土壤有机质、总氮、总钾含量具有显著正相关性,过氧化物酶活性和土壤有机质、总氮、总钾含量呈显著负相关性,多酚氧化酶和脲酶活性与土壤养分之间不具有相关性。土壤脲酶活性和凋落物的分解速率呈线性负相关,多酚氧化酶、过氧化物酶、蔗糖酶及纤维素酶活性和凋落物的分解速率呈二项式回归关系。6.微生物量碳、氮和土壤有机质、总氮、总钾、多酚氧化酶、蔗糖酶、纤维素酶、脲酶活性之间都具有极显著正相关性,和过氧化物酶活性具有极显著负相关性,和土壤磷含量、有效磷含量不具有相关性。凋落物分解一年后,微生物量碳含量在高养分土壤基质和中养分土壤基质上为马尾松组>混合组>栓皮栎组>对照组,低养分土壤基质上为混合组>马尾松组>栓皮栎组>对照组；微生物量氮含量在高养分土壤基质和低养分土壤基质上为栓皮栎组>混合组>马尾松组>对照组,在中养分土壤基质上为马尾松组>栓皮栎组>混合组>对照组。7.PLFA总反应量和土壤有机质、总氮、总钾、酶活性、微生物量碳氮之间都具有极显著相关性,和土壤总磷、有效磷不具有相关性。凋落物分解一年后,PLFA总反应量和细菌生物量在高养分土壤基质和中养分土壤基质上均为马尾松组>混合组>栓皮栎组>对照组,在低养分土壤基质上为栓皮栎组>马尾松组>混合组>对照组。放线菌和真菌生物量在不同土壤基质上因不同处理而有所差异。综上所述,土壤有机质、总氮和总钾是影响凋落物分解主要养分因子,其含量越高,凋落物分解速率越快。相比分解速率较快的凋落物类型(混合凋落物),土壤有机质含量的提高对分解速率较慢的凋落物类型(马尾松)分解速率的影响程度更显著。在土壤有机质含量较低时,凋落物自身的基质质量是影响其分解速率的主要因素,但随着土壤有机质含量的升高,不同类型凋落物间分解速率的差异会逐步降低。
【作者】王进；
【导师】王鹏程；肖文发；
【作者基本信息】华中农业大学，林学，2014，硕士
【关键词】土壤基质；凋落物分解；养分积累；土壤酶；土壤微生物；

【参考文献】
[1]李艳.传统水墨艺术在数字媒体艺术作品中的应用研究[D].河北师范大学,艺术学,2012,硕士.
[2]奥丽娅.俄罗斯经济特区发展研究[D].哈尔滨工业大学,世界经济学,2013,硕士.
[3]杨明,杨萍,吉根林,孙志挥.基于频繁模式树的快速关联规则挖掘算法(英文)[J].JournalofSoutheastUniversity(EnglishEdition),2003,04:320-323.
[4]李飞.9/7小波算法研究[D].北京交通大学,电路与系统,2013,硕士.
[5]赵悦.《乐府传声》及其在现行声乐艺术中的借鉴研究[D].西安音乐学院,声乐教学与演唱,2014,硕士.
[6]兰天飞.灵芝多糖拮抗黑色素瘤细胞上清对腹腔巨噬细胞免疫功能抑制作用的研究[D].承德医学院,肿瘤学,2011,硕士.
[7]张琳丽.论威廉·康格里夫在《如此世道》中的爱情伦理观[D].西南大学,英语语言文学,2013,硕士.
[8]陶慧.基于CreditRisk+模型对菏泽市农村信用社贷款风险控制研究[D].新疆大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[9]曹启龙.经济制度背景下中国上市公司资本结构动态调整研究[D].南京财经大学,金融学,2013,硕士.
[10]陈玉銮.试论历史课程改革中的自主课堂教学[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[11]马广全.民国时期与当代台湾地区宗教立法比较研究[D].河北师范大学,中国近现代史,2014,硕士.
[12]蒋倩倩.不同贮藏温度下鲐鱼组胺及产组胺菌的研究[D].浙江工商大学,食品科学与工程,2012,硕士.
[13]易晓峰.基于WebGIS系统的分布式空间数据库的集成技术研究与应用[D].武汉理工大学,2005.
[14]杨紫淳,高云玲,姚克俭.温敏型分子印迹水凝胶的研究进展[J].化工进展,2014,01:117-123.
[15]张丽丽.瘤内注射奥曲肽温敏凝胶治疗小鼠Hca-F肝癌的实验研究[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[16]赵夏爽.河南省金融结构调整与产业结构升级关系研究[D].郑州大学,金融学,2013,硕士.
[17]薛建刚.用于磁悬浮轴承系统中准晶涂层的性能研究[D].南京航空航天大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[18]罗巧飞.初中校园学生暴力的学校原因及对策研究[D].华中师范大学,教育管理,2012,硕士.
[19]吴泽.小学教师合作现状、问题及策略研究[D].沈阳师范大学,教育学原理,2014,硕士.
[20]吕美争.英语诗歌翻译中节奏美的传递[D].沈阳师范大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[21]吕红豪.甘蓝抗枯萎病基因的定位和克隆[D].中国农业科学院,蔬菜学,2014,博士.
[22]唐逊.基于节点流量预测机制的Ad Hoc网络路由协议的研究[D].东北大学,通信与信息系统,2011,硕士.
[23]周强.纳米碳淋巴结示踪在结直肠癌根治术中的意义[D].苏州大学,临床医学,2013,硕士.
[24]凡颖.云环境下动态资源管理关键技术的研究[D].浙江理工大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[25]王凤仪.乐亭大鼓中的三弦演奏研究[D].中国音乐学院,音乐与舞蹈学,2014,硕士.
[26]钟慕贤.GLP-1对不同浓度葡萄糖刺激下胰岛β细胞胰岛素原合成的短期影响[D].广西医科大学,内分泌,2013,硕士.
[27]方晗炜,肖人彬,蔡政英.双源渠道闭环供应链生产计划的一种干扰恢复模型[J].控制与决策,2011,09:1303-1309+1314.
[28]吴广场.面向决策仿真的柔性MAS框架模型的研究与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[29]郑海祥.商业银行制度变迁研究[D].湘潭大学,政治经济学,2002,硕士.
[30]宋玉长,王明华.CRM在银行的构想与应用[J].金卡工程,2002,01:9-13.
[31]马蓓.清真寺的空间分布研究[D].西北民族大学,宗教学,2012,硕士.
[32]汪加才,江效尧.一个开放数据挖掘系统的分析与设计[J].计算机工程与应用,2004,24:166-170.
[33]胡瑛.非小细胞肺癌患者术前血浆缺氧诱导因子-1a(HIF-1a)水平与癌组织中HIF-1a、VEGF蛋白水平相关性及其临床意义的研究[D].北京市结核病胸部肿瘤研究所,内科学,2014,博士.
[34]翟天云.中国商标淡化争议的符号语言学分析[D].广东外语外贸大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[35]王娜.低锥入度润滑脂输送特性及系统仿真研究[D].中国矿业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[36]胡云安,李海燕.基于神经网络的非仿射块控非线性系统动态反演控制[J].控制与决策,2012,01:65-70+76.
[37]肖鹏.电子政务绩效评估体系研究[D].吉林财经大学,行政管理,2014,硕士.
[38]文素婷.环保NGO推进垃圾分类政策议程分析[D].华中科技大学,行政管理,2013,硕士.
[39]杨利.固体离子交换制备铜基催化剂常压催化甲醇氧化羰基化反应的研究[D].太原理工大学,化学工艺,2004,硕士.
[40]赵威.高校顶岗实习质量控制系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[41]杨璇.住宅小区停车位归属问题研究[D].内蒙古大学,法律,2014,硕士.
[42]蔡伟明.城市道路交通噪声隔声降噪技术研究[D].重庆交通大学,载运工具运用工程,2012,硕士.
[43]杜敏.正交车铣切削力的研究[D].沈阳理工大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[44]杨高义.违章作业与安全检查[J].安全.2001(05)
[45]皮坤.不同养殖模式池塘营养物质动态迁移特征研究[D].华中农业大学,湿地资源与环境,2014,硕士.
[46]冯炯.基于EVA的中国工商银行宁波分行绩效管理研究[D].宁波大学,工商管理,2013,硕士.
[47]来威.新投产焦炉提高焦炭质量的探索[D].辽宁科技大学,化学工程,2012,硕士.
[48]裴艳.天津嘉世物流有限公司发展战略研究[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[49]李拴魁.SnS及SnS/C复合纳米结构的可控制备与应用[D].兰州大学,2014.
[50]钱志.固体密实条带充填开采岩层移动规律模拟研究[D].中国矿业大学,大地测量学与测量工程,2014,硕士.