青藏高原高寒草甸主要植物枯落物对土壤理化性质和细菌群落的调控作用

摘要

在青藏高原高寒草甸地区，选取当地三种典型植被枯落物，将枯落物在不同时期以不同的质量施放到天然草地中，研究枯落物他感作用下对土壤理化性质和土壤细菌群落特征的影响，其主要结论如下： 1．枯落物对土壤理化性质的影响 枯落物的施入有利于增加土壤有机碳密度，随着枯落物质量的增加，两者呈显著正相关趋势（P<0.05）,枯落物质量增加到一定量时，有机碳密度增幅减小,不同枯落物处理下的有机碳密度表现为垂穗披碱草>四川嵩草>黄帚槖吾,有机碳密度与土层深度之间呈显著负相关趋势（P<0.05）；在不同处理下土壤全氮、硝态氮、铵态氮也具有同有机碳相似的规律，在施入枯落物质量达到最高时，三者的含量也会出现峰值，同样三者含量与土层深度之间呈显著负相关趋势（P<0.05）。 由于枯落物的施入，减少了太阳辐射，增加了土壤表层的蓄水能力，在不同枯落物样地间土壤水分差异较小，主要是在不同时期和不同土层之间差异较为显著，有枯落物覆盖的的土壤表层含水量明显高于没有施入枯落物的样地，其次是由于季节不同含水量差异较大，8月份土壤水分维持在28%左右，而4月份只有10%左右，所以土壤水分受季节因素较大，并且土壤水分与土层深度呈显著负相关趋势（P<0.05）；土壤PH在不同枯落物样地差异很小，PH的变化主要是集中在不同土层，在表层土壤各样地的PH 均维持在 5.7-6.3 左右，越往深层土壤中PH值有所升高，40cm土层PH可以达到6.8左右。 2. 枯落物对土壤微生物碳、氮的影响 土壤微生物量碳含量由于受到枯落物的影响而产生了一定的变化，在施入枯落物质量最大的样地，微生物量碳也随之出现峰值，8月份微生物量碳含量明显大于4月份，对四个时间段微生物量碳均值进行比较，不同处理下表现为垂穗披碱草>四川嵩草>黄帚槖吾。土壤微生物氮在不同处理下 8 月份含量均大于 4 月份含量，枯落物施入微生物氮含量有所增加，受到外界影响因素较大，呈现出不稳定。 3. 对土壤细菌的影响 在不同枯落物处理下，三个样地的土壤细菌群落主要存在四种优势细菌，酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌纲（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和硝化细菌（Nitrosbacteria），这四类优势细菌类群分别约占整体的35%、25%、10%和 5%。在不同处理下，相同时期内酸杆菌门在四川嵩草样地中的占比相对较高，甚至有超过40%以上的占比，其次为垂穗披碱草样地，最后是黄帚槖吾样地。变形菌门在不同处理样地中变化较为复杂，且无明显规律，认为枯落物对其的影响较小。放线菌门和硝化细菌占比均在 10%左右和 10%以下，相对占比较小，黄帚槖吾样地和垂穗披碱草样地的放线菌门占比接近，四川嵩草样地占比最少。 4. 结构方程模型（SEM）分析 通过结构方程模型分析表明，枯落物施入对土壤理化性质改变起到重要作用，在不同质量梯度中，其作用值也有所不同,随着枯落物质量的升高其通径系数也有所提升。土壤水分和有机碳含量对土壤微生物碳、氮作用明显，全氮、硝态氮和铵态氮是影响土壤细菌多样性的关键指标。

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Abstract

第一章 前言

第二章 国内外研究进展

2.1 草地枯落物

2.2 枯落物分解对土壤有机碳的影响

2.3 枯落物分解对土壤氮的影响

2.4枯落物对土壤微生物的影响

2.4.1枯落物对土壤微生物量的影响

2.4.2 枯落物对土壤细菌群落结构和多样性的影响

第三章 研究内容与方法

3.1 研究区概况

3.1.1自然概况

3.1.2社会概况

3.1.3 植被概况

3.2技术路线图

3.3研究材料与方法

3.3.1 试验材料

3.3.2 样地设置

3.3.3 取样时间和取样方法

3.4 测定方法与数据处理

第四章 结果与分析

4.1 枯落物分解对土壤理化性质的影响

4.1.1 枯落物分解对土壤有机碳的影响

4.1.2 枯落物分解对土壤全氮的影响

4.1.3 枯落物分解对土壤硝态氮的影响

4.1.4 枯落物分解对土壤铵态氮的影响

4.1.5 枯落物分解对土壤水分的影响

4.1.6 枯落物分解对土壤PH的影响

4.2枯落物分解对土壤微生物生物碳、氮的影响

4.3枯落物分解对土壤细菌群落的影响

4.3.1 枯落物对土壤细菌多样性的影响

4.3.2 枯落物对土壤细菌群落结构的影响

4.4 结构方程模型分析

4.4.1 土壤理化性质与微生物生物量碳

4.4.2 土壤理化性质与微生物氮

4.4.3 土壤理化性质与细菌多样性

第五章 讨论

第六章 主要结论

参考文献

在学期间的研究成果