長白山闊葉紅松林土壤微生物和有機質空間分布特征研究.pdf

1、土壤微生物是土壤生物化學循環(huán)的主要驅動者，積極參與生態(tài)系統(tǒng)內部的物質循環(huán)和能量流動，在土壤生物地化循環(huán)過程調控和生態(tài)系統(tǒng)功能維持方面起到了關鍵作用。加強森林生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物小尺度空間異質性及其影響機制的研究，將為更好的評價土壤微生物在調控森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學過程和維持生態(tài)系統(tǒng)功能方面的生態(tài)效應提供理論依據，同時對于推動森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展和加強對其管理和功能調控也具有重要的科學意義。本文以北方中溫帶亞濕潤區(qū)長白山森林生態(tài)系統(tǒng)定位

2、站一平坦的樣地為研究區(qū)域，選擇代表性的針闊混交林，布設樣方40×50m，并分0-10cm和10-20cm兩層取樣。一方面運用地統(tǒng)計方法，分析不同土層土壤有機質組分的空間分布，并通過磷脂脂肪酸分析(PLFA)和Biolog微孔板法來分析土壤微生物群落結構和功能多樣性的空間分布;另一方面運用多元統(tǒng)計分析，通過研究土壤有機質—土壤微生物的分布規(guī)律來探索微生物群落結構和功能多樣性對土壤有機質質量的響應機制。結果表明:
　　(1)長白山闊葉

3、紅松林土壤有機碳(SOC)和總氮(TN)顯著相關，除了0-10cm溶解性有機氮(DON)與10-20cm顆粒態(tài)有機碳和顆粒態(tài)有機氮(POC和PON)外，其余活性有機質與總有機質之間顯著正相關。
　　(2)土壤有機質組分在0-10cm存在著不同空間異質性特征:TN、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和DON強烈空間自相關，SOC和溶解性有機碳(DOC)中等空間自相關，POC和PON不存在空間自相關性。隨著土壤深度的增加，所有

4、土壤有機質組分的空間自相關性增強，都呈現強空間自相關。
　　(3)長白山闊葉紅松林土壤微生物是以細菌為主體的群落結構，細菌生物量在0-10cm和10-20cm分別占總PLFA的74.38％和73.17％。表層土壤微生物量普遍高于下層，但是真菌/細菌和G+/G-在表層都低于下層。
　　(4)土壤微生物群落具有不同的空間異質性特征?？偭字舅崃俊⒓毦?、放線菌和革蘭氏陽性菌表現出高度的空間自相關。革蘭氏陰性菌在0-10cm呈現中

5、等程度空間自相關，其中結構因素引起的變異占總空間變異的74.1％。
　　(5)土壤微生物都對羧酸類碳源的代謝活性最高，其次是氨基酸類和糖類，對胺類和聚合物類的代謝活性較低，且土壤微生物代謝活性在0-10cm普遍高于10-20cm。
　　(6)土壤微生物代謝活性呈現中等程度空間自相關，結構因素引起的變異在0-10cm和10-20cm分別占58.5％和62.6％;土壤微生物代謝多樣性呈現強烈的空間自相關性，結構因素引起的變異在0