基于林下植被发育的杉木人工林土壤质量调控

摘要

为筛选适合在杉木人工林林下生长的植物并改善杉木人工林的土壤质量。本研究以二代杉木人工林为研究对象，选择南岭黄檀(Dalbergia balansae)、南方红豆杉(Taxus chinensis)、鸡血藤(Spatholobus suberectus)、山柰(Kaempferia galanga)4种植物并以5种搭配方式引入幼、中、近、成、过5个林龄的杉木人工林下。通过对引入后植物的生长状况、土壤养分、土壤酶活性以及土壤微生物多样性来分析不同种植模式对5种林龄杉木人工林土壤质量的影响，最终筛选出适合在杉木林下种植的植物以及对不同林龄土壤质量改善效果最好的种植模式。为进一步探索杉木人工林林下植被中引入植物种类的选择以及土壤质量的改善提供基础数据和技术支撑。　　本论文的主要研究结果如下:(1)杉木人工林下的植物种类较为丰富，共出现了53科75属97种。幼龄林和中龄林阶段林下植物种类较少，从近熟林开始林下植被逐渐恢复。杜茎山、黑足鳞毛蕨以及双盖蕨是杉木人工林中的优势种。(2)各种植模式对幼、巾、近三个林龄的土壤真菌多样性和丰富度水平影响较明显，对幼龄林土壤细菌多样性和丰富度水平的影响较明显。各种植模式对于其他林龄的土壤微生物多样性水平几乎没有影响。各林龄的各个种植模式土壤微生物群落结构相比对照组基本都存在差异。(3)总体来说在幼龄林采取Y5模式(鸡血藤+红豆杉+山柰)相比其他模式可以起到最佳的土壤养分改善效果。在Y5模式下，土壤有机质含量提升了30.81％，全氮含量提升了45.77％，全磷含量提升了27.59％，有效磷含量提升了243.62％，碱解氮含量提高了41.66％，速效钾含量提升了20.75％，土壤脲酶活性提高了35.74％。在中龄林和近熟林采取Z1/J1模式(黄檀+山柰)对于土壤养分有较好的改善效果。在中龄林的Z1模式下，土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量与对照组相比分别提高了31.87％、28.95％、43.94％、174.35％。在近熟林的J2模式下，土壤全氮含量提升62.73％，有效磷含量提升44.08％。在成熟林和过熟林采取C1/G1模式(黄檀+红豆杉)对于土壤养分有较好的改善效果。在成熟林的C1模式下，土壤全氮、碱解氮、有效磷含量以及脲酶活性与对照组相比分别提升了13.97％、62.56％、326.86％、32.76％。在过熟林的G1模式下，土壤有机质、全磷、碱解氮、速效钾含量以及酸性磷酸酶活性与对照组相比分别提升J744.20％、16.28％、248.74％、51.28％、63.76％。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1杉木人工林退化研究进展

1．1．1杉木人工林退化的表现及原因

1．1．2杉木人工林退化的修复

1．2林下植被研究进展

1．2．1林下植被的定义

1．2．2林下植被的功能

1．2．3林下植被结构及多样性的影响因素

1．2．4林下植被对人工林生态系统的影响

1．3主要研究内容

1．4研究技术路线

第二章林下植被种植模式及植物生长效应

2．1试验地概况

2．2材料与方法

2．2．1林下植被调查及植物多样性计算

2．2．2不同模式植物的构建及引入

2．3结果与分析

2．3．1不同林龄杉木人工林林下植物组成及重要值

2．3．2不同林龄杉木人工林林下植被多样性分析

2．3．3杉木林下引入植物的生长状况

2．4小结

第三章不同种植模式对土壤养分及酶活性的影响

3．1材料与方法

3．1．1土壤样品采集

3．1．2土壤样品理化性质及酶活性测定

3．1．3数据处理与分析

3．2结果与分析

3．2．1种植模式对杉木人工林土壤养分的影响

3．2．2种植模式对杉木人工林土壤酶活性的影响

3．3小结

第四章不同种植模式对土壤微生物的影响

4．1材料与方法

4．1．1土壤样品的采集

4．1．2土壤真菌和细菌测序

4．1．3测序数据质量分析

4．1．4微生物多样性分析

4．2结果与分析

4．2．1测序数据质量分析

4．2．2不同种植模式土壤微生物Alpha多样性分析

4．2．3不同种植模式土壤微生物群落组成及相对丰度分析

4．2．4不同种植模式土壤微生物群落主成分分析

4．3小结

第五章结论与讨论

5．1结论

5．2讨论

5．3建议及展望

参考文献

在读期间的学术研究

致谢