论文部分内容阅读
运用数量生态学的方法,探讨戴云山常绿阔叶林EBF、针叶林CF、亚高山矮林SDF、高山草甸AM等4种随海拔梯度变化的森林类型土壤微生物群落特征及环境因子,旨在掌握土壤微生物的生物多样性特征及环境对土壤微生物群落的影响机理,为戴云山保护和经营森林提供理论依据。具体结论：(1)对土壤理化性质与酶活性进行分析,结果表明在戴云山4个海拔森林类型中,土壤理化性质和酶活性存在明显差异,5种土壤酶的活性(磷酸单酯酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、脲酶、过氧化酶)在不同海拔森林类型土壤剖面中均呈现自上而下递减的规律,磷酸单酯酶活性在4个不同森林类型间均呈显著差异；蔗糖酶、脲酶、过氧化酶活性在EBF、CF间呈显著差异,相关性分析可知,5种土壤酶与全氮、水解氮、全磷、速效钾、有机质呈现极显著或显著正相关,与土壤PH值呈现极显著负相关,表明土壤酶活性在4个海拔森林类型土壤养分变化中发挥着重要的作用。酶活性与土壤理化性质的差异,一定程度上影响着土壤肥力大小,因此酶活性可作为土壤肥力的指标。(2)采用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析了戴云山不同森林类型土壤的微生物群落结构特征。表明：不同森林类型土壤中共检测到27种PLFA生物标记,PLFA含量细菌>真菌>放线菌>原生生物,土壤微生物PLFA种类和总量随着海拔梯度的升高逐渐下降,不同的PLFA生物标记在不同森林类型土壤分布差异明显,组成结构存在差异性；土壤微生物优势菌群的5种PLFA生物标记(18：1ω9c、16：1ω7c、cy19：0、a17：0和18：0)随海拔呈相似分布趋势,均为EBF>CF>SDF>AM;在不同森林类型土壤中3种特征微生物相对生物量分布不同,细菌分布量最大,其次是真菌,放线菌最小；不同森林类型土壤微生物群落Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Brillouin指数大小,均呈现相似规律,即EBF>CF>SDF>AM;主成分分析表明,与土壤微生物PLFA生物标记相关的主成分1(PC1)和主成分2(PC2)的解释变量方差分别为67.67%和17.91%,基本上能对不同森林类型土壤微生物群落的特征进行区分；戴云山4个森林类型土壤微生物各类群总PLFA与土壤理化性质和酶活性之间存在一定程度的相关性。(3)运用Biolog EcoPlate微平板技术,针对戴云山4个海拔森林类型的土壤微生物群落功能多样性特征进行分析研究。研究结果表明：戴云山不同海拔森林类型土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤平均颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,在同一海拔森林类型中,AWCD值随着土层深度增加而降低,即0-10cm>10-20cm>20-40cm；同一深度土层的AWCD值随不同海拔森林类型而改变,大小顺序依次为EFB>CF>SDF>AM.不同森林类型土壤微生物群落Simpson、Shannon-Wiener、Brillouin和McIntosh指数大小,均呈现相似规律,即EBF>CF>SDF>AM。不同海拔森林类型土壤微生物对不同碳源利用强度存在较大差异,其中碳水化合物和酸类碳源是4种森林类型土壤微生物的主要碳源,在4种不同森林类型中,EBF总利用率最高(59.450),AM总利用率最低(24.956)。主成分分析表明,与碳源利用相关的主成分1(PC1)和主成分2(PC2)的解释变量方差分别为55.58%和27.37%,基本能区分不同森林类型土壤微生物群落特征；主成分分析过程中,起主要贡献作用的是氨基酸类和酸类碳源,不同海拔森林类型土壤微生物对不同碳源利用强度随着海拔上升、土层加深而逐渐下降的原因,可能是林分凋落物、土壤养分、生物量、植物根系等多种因素共同作用的结果。