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青海天井峡森林土壤微生物数量及环境因子动态研究

论文摘要

尽管青海省民和县西沟乡野狐山天井峡原始森林的植被丰富和生物多样性高,但有关其土壤生态系统健康的研究还未见报道。本文依据海拔高度、坡度、坡向和植被类型等不同环境因子,确定样区、样点,采集不同深度的森林土壤研究其微生物数量、酶活性和理化性质,了解其季节变化及其对土壤肥力的影响,以揭示该森林土壤生态系统健康状况,为其森林生态系统安全维护提供科学依据。于2013年5月、8月和11月进行分批定点采样,研究结果表明:(1)6块样地土壤的pH平均值随季节变化的波动幅度在6.5~7.5之间。土壤电导率(EC)和含水率随着深度增加而减少,而土壤容重随深度变化趋势相反;从季节变化来看,电导率春夏时较高,秋冬较低,土壤含水率及土壤容重秋冬较高;5#采样地总的有机质、速效磷和硝态氮随季节变化先增后减,呈凸形变化,并在8月份达到最大值,速效钾接近直接递减;1#土壤速效钾和硝态氮呈下凹趋势降低,而2#土壤速效钾和硝态氮呈接近直线递减。(2)土壤微生物三大菌群的数量变化具有明显的表聚性特征,即垂直分布:细菌最多,其次为放线菌,真菌最少。土壤微生物总数夏秋交替时间(8月)最多,为357.25106个/(g·干土),其次是秋冬交替(11月)时间,为84.29106个/(g·干土),春夏交替(5月)时间的数量较少,为76.68106个/(g·干土)。不同采样地的土壤呼吸强度也相差很大,最大值为5#采样地的7.19CO2mg/(g土·24h)。总体上看,6块样地的土壤呼吸强度季节变化呈凸形,8月份最大。(3)整体来看,6个采样地的土壤纤维素酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性及过氧化氢酶活性随着深度增加而减少。六块样地的脲酶季节变化呈凹形,8月最小;而磷酸酶活性呈凸形,8月最大。5#和6#采样地的纤维素酶活性和磷酸酶活性季节变化相似,呈凸形,8月份最大。1#、3#和5#样地的过氧化氢酶活性季节变化整体递减,其中1#秋冬季节递减幅度最大,4#呈上抛物线型,其余各采样地呈凹形且8月份最小。总之,各采样地的土壤酶活性随季节变化趋势大不相同,尤其是过氧化氢酶活性的季节变化规律性最差。(4)真菌与四种酶活性均有显著正相关,细菌和放线菌均与磷酸酶活性之间存在显著正相关,而且细菌还与纤维素酶活有着显著正相关,此外土壤三大类微生物也与土壤呼吸作用强度、含水率和硝态氮有着显著正相关,与容重呈负相关,此外,四种酶活性均与含水率呈显著正相关,与容重呈负相关。总之,土壤微生物、理化性质和酶活性之间相互联系和相互影响。