目标树经营初期对四川低山丘陵区三种人工林土壤线虫群落的影响

摘要

四川省作为国家储备林项目的重要承储省份，2014年共划定国家储备林90.0万亩，其中马尾松、杉木、柏木人工林等面积62.2万亩，占69.1％。但其人工林存在纯林化、集约化、多代连栽等现象，其生态系统问题日益凸显。目标树经营作为森林近自然经营的重要途径，不仅能满足人们对木材的需求，实现经济效益，而且对林分结构的改善和森林生态功能的发挥具有积极的作用，而土壤线虫作为典型指示生物，能够敏感地反映生境的优越程度。因此，研究土壤线虫群落对目标树经营的响应，对于评价人工林的近自然经营效果具有重要意义。本研究于2015年10月，在四川盆地低山丘陵区（遂宁市、广安市、宜宾市）选取三种人工林（柏木林、马尾松林、杉木林）采用目标树经营，即在667m2的样地内选取可长期保留、完成天然下种更新并达到目标直径后才采伐利用的林木（6株、9株、12株）作为目标树，并伐除影响目标树生长的干扰树（其余树木保留）。在目标树经营1年后，于2016年10月（秋）、2017年1月（冬）、4月（春）、7月（夏）对三种林分的不同处理进行土壤线虫样品采集，采用改进的Baermann湿漏斗法提取土壤线虫，并进行计数及形态鉴定到属。研究结果如下:
　　(1)从遂宁市柏木人工林4个季节的土壤样品中共分离出15945条线虫，平均密度凋落物中为4253条/100g，土壤中为159条/100g干土，共鉴定出59科143属。Prionchulus为遂宁市柏木人工林土壤线虫群落的优势属，其个体数量占群落总数的10.46％。不同营养类型其数量依次为:杂食/捕食性线虫＞食细菌性线虫＞植食性线虫＞食真菌性线虫;线虫生活史策略colonizer persister(c-p)以c-p4类群为主，占总数的44.33％;土壤线虫属数量12C线虫属数量最多，为27.9±16.6属;线虫密度在各处理中9C最大，为1829.3±875.2条/100g干土，在各季节中春季最大，为2598.6±591.3条/100g干土;优势度指数（λ）9C最高，总丰富度指数(D)9N最高，多样性指数(H')、线虫营养多样性指数（TD）、线虫成熟度指数(MI)采用目标树经营样地均高于CK;多样性指数（H'）和线虫成熟度指数（MI）均为秋季最高，冬季最低。
　　(2)从广安市马尾松人工林4个季节的土壤样品中共分离出7594条线虫，平均密度凋落物中为1608条/100g，土壤中为110条/100g干土，共鉴定出60科146属。Prionchulus和Mononchus为群落的优势属，其个体数量分别占总数的10.82％和10.50％。不同营养类型其数量依次为:杂食/捕食性线虫＞食细菌性线虫＞植食性线虫＞食真菌性线虫;线虫生活史策略(c-p)以c-p4类群为主，占总数的48.97％;线虫数量垂直分布为:凋落物＞表层土壤＞下层土壤;在各处理中9N线虫密度最大，为776.8±425.9条/100g干土，在各季节中夏季土壤线虫密度最大（1071.4±334.9条/100g干土）;线虫营养多样性指数（TD）和线虫成熟度指数(MI)目标树保留9株最高;多样性指数(H')和均匀度指数(J)均是秋季最高。
　　(3)从宜宾市杉木人工林4个季节的土壤样品中共分离出15924条线虫，平均密度凋落物中为2659条/100g，土壤中为303条/100g干土，共鉴定出56科143属。Nothotylenchus和Mononchus为群落的优势属，其个体数量分别占总数的10.53％和10.06％。不同营养类型其数量依次为:植食性线虫＞杂食/捕食性线虫＞食细菌性线虫＞食真菌性线虫;线虫生活史策略(c-p)以c-p2类群为主，占总数的48.06％;线虫数量垂直分布呈现出:凋落物＞表层土壤＞下层土壤，不同季节中线虫密度呈现出:秋季＞春季＞冬季＞夏季;在各处理中6C线虫密度最大（1661.7±343.2条/100g干土），在各季节中秋季线虫密度最大，达到1634.1±343.1条/100g干土;多样性指数（H'）、均匀度指数(J)、线虫营养多样性指数（TD）目标树经营均高于CK，其中多样性指数(H')6C最高。
　　综上所述，虽然三种林分在在树种和生境方面不同，导致其土壤线虫群落特征也存在差异，但三种林分的目标树经营都在一定程度上使土壤线虫群落结构趋于稳定，对土壤线虫群落的发展均起了积极的作用。其中，目标树保留9株/667m2对柏木人工林和马尾松人工林土壤线虫群落、生态系统的优化最为有利，而杉木人工林则为目标树保留6株/667m2效果最佳。

目录

声明

论文说明

摘要

引言

1文献综述

1．1目标树经营研究进展

1．1．1目标树经营对林分影响

1．1．2目标树经营对物种多样性影响

1．2土壤线虫研究进展

1．2．1土壤线虫概述

1．2．2影响土壤线虫群落的因素

1．2．3土壤线虫在地下生态系统中的作用

2试验设计与研究方法

2．1研究意义及拟解决的关键问题

2．2技术路线图

2．3研究区概况

2．3．1研究区概况

2．3．2目标树经营措施

2．4试验方法

2．4．1样地设置

2．4．2采样时间

2．4．3样品采集及测定

2．4．4数据处理与分析

3结果与分析

3．1目标树经营初期对柏木人工林土壤线虫群落的影响

3．1．2土壤线虫科属及营养类群

3．1．3目标树经营对不同营养类型线虫数量的影响

3．1．4目标树经营对土壤线虫群落结构的影响

3．1．5小结

3．2目标树经营初期对马尾松人工林土壤线虫群落的影响

3．2．2土壤线虫科属及营养类群

3．2．3目标树经营对马尾松人工林线虫密度的影响

3．2．4目标树经营对不同营养类型线虫数量的影响

3．2．5目标树经营对土壤线虫群落结构的影响

3．2．6小结

3．3目标树经营初期对杉木人工林土壤线虫群落的影响

3．3．1目标树经营对杉木人工林土壤理化性质及细根生物量的影响

3．3．2土壤线虫科属及营养类群

3．3．3目标树经营对杉木人工林线虫密度的影响

3．3．4目标树经营对不同营养类型线虫数量的影响

3．3．5目标树经营对土壤线虫群落结构的影响

3．3．6小结

4讨论

4．2不同营养类型线虫数量对目标树经营初期的响应

4．3土壤线虫群落结构对目标树经营初期的响应

4．4三种生境下土壤线虫群落结构及人为干扰对其影响

5结论

5．1目标树经营初期对柏木人工林土壤线虫群落的影响

5．2目标树经营初期对马尾松人工林土壤线虫群落的影响

5．3目标树经营初期对杉木人工林土壤线虫群落的影响

5．4三种生境土壤线虫群落结构状况

6问题与展望

6．1问题

6．2展望

参考文献

致谢

作者简历