应用磷脂脂肪酸方法研究毛竹林土壤微生物群落结构演变规律

论文摘要

毛竹(Phyllostachy pubescens)是我国南方重要的森林资源之一,因其良好的生态、社会和经济效益,面积逐年扩大,许多阔叶林、马尾松林及杉木林等逐渐被毛竹林替代。在生态系统中分解者维持着生态系统的平衡,因此土壤微生物在生态系统中起着至关重要的作用。本论文以磷脂脂肪酸(PLFA)技术为切入点,以土壤微生物群落结构为主线,探讨了毛竹林纯自然生长、在不同经营方式下、毛竹入侵天然林自然生长过程中以及外加不同比例竹叶培养后土壤微生物群落结构变化规律,获得以下主要结果:(1)天然马尾松林改种毛竹后,短期2002(5年)年微生物量和多样性下降,而随着毛竹栽培历史的增加逐渐恢复,至1980年时逐渐恢复到改造前(马尾松林)水平。统计分析结果显示,针对土壤微生物磷脂脂肪酸组成,马尾松林与毛竹林差异明显,2002年种植毛竹林与其它毛竹林差异也较大;相对其它毛竹林而言,2002年种植毛竹林土壤微生物群落结构与马尾松林更相似。(2)天目山自然保护区,毛竹入侵天然林土壤微生物磷脂脂肪酸总量和群落结构发生变化,但土壤三大类微生物区系相对稳定。毛竹入侵针叶林,微生物量先减少后增加,最终增加38.99%;毛竹入侵阔叶林,微生物量保持增加,共增加了65.73%。总体上,纯林最后被毛竹替代后,土壤微生物脂肪酸总量多于原来的纯林,并且最终的毛竹林群落结构是相似的。(3)毛竹集约经营去除了林下灌木、杂草,并连年施用化肥,使土壤微生物脂肪酸总量呈下降趋势,并随着经营时间延长,下降明显,30年间下降了67.8%。集约经营,土壤微生物群落结构也发生了明显变化。(4)阔叶林土壤外加竹叶培养试验表明,外加竹叶短期内(2周)微生物被激发而大量繁殖,且激发效应随着竹叶量的增加而扩大,对真菌的影响最大;激发作用在20周基本消失,培养52周与20周相比差异不大,说明培养20周后土壤微生物活性趋于稳定;未加竹和培养2周土壤的微生物群落结构明显不同于20周和52周,但多样性指数和均匀度指数没有显著差异,外加竹叶多的土壤略高于少的。结论:外加大量竹叶后长时间培养对土壤微生物群落结构有影响,因此长期集约经营最终可能引起土壤微生物群落结构的改变。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1 林地土壤对毛竹生长的影响
• 1.1 土壤化学性质对毛竹生长的影响
• 1.1.1 土壤有机质
• 1.1.2 土壤N，P，K 素
• 1.2 土壤物理性状对毛竹生长的影响
• 1.2.1 土壤结构
• 1.2.2 土壤厚度
• 1.3 土壤微生物对毛竹生长的影响
• 2 土壤微生物群落结构和多样性的研究方法
• 2.1 基于群落水平生理学指纹方法（CLPP）
• 2.2 磷脂脂肪酸技术（PLFA）
• 2.3 基于PCR 的核酸技术
• 第二部分 研究背景与研究思路
• 1 研究背景
• 2 研究思路和目标
• 3 研究内容
• 4 技术路线
• 第三部分 研究内容
• 第一章 不同栽培历史毛竹林土壤微生物群落结构演变规律
• 1 材料与方法
• 1.1 研究区概况
• 1.2 采样与分析方法
• 1.2.1 采样及样品处理
• 1.2.2 土壤基本性质分析
• 1.2.3 土壤微生物PLFA 分析方法
• 1.2.4 数据处理
• 2 结果分析
• 2.1 不同栽培历史毛竹林土壤微生物生物量变化
• 2.2 不同栽培历史毛竹林土壤微生物多样性变化
• 2.3 不同栽培历史毛竹林土壤微生物群落结构的变化
• 3 结论
• 第二章 天目山毛竹入侵天然林后土壤微生物群落结构演变规律
• 1 材料与方法
• 1.1 研究区概况
• 1.2 采样与分析方法
• 1.2.1 采样及样品处理
• 1.2.2 土壤基本性质分析
• 1.2.3 土壤微生物PLFA 分析方法
• 1.2.4 数据处理
• 2 结果分析
• 2.1 各样地土壤的基本性质
• 2.2 毛竹入侵天然林土壤中微生物群落结构变化规律
• 2.2.1 毛竹入侵天然林土壤微生物磷脂脂肪酸总量的变化
• 2.2.2 毛竹入侵天然林土壤三大类微生物磷脂脂肪酸变化规律
• 2.2.3 毛竹入侵针叶林后土壤微生物群落结构变化
• 3 结论
• 第三章 不同集约经营历史毛竹林土壤微生物群落结构变化规律
• 1 材料与方法
• 1.1 研究区概况
• 1.2 采样与分析方法
• 1.2.1 采样及样品处理
• 1.2.2 土壤基本性质分析
• 1.2.3 土壤微生物PLFA 分析方法
• 1.2.4 数据处理
• 2 结果分析
• 2.1 不同集约经营历史土壤微生物生物量的变化
• 2.2 不同集约经营历史毛竹林土壤微生物群落结构变化规律
• 3 结论
• 第四章 竹叶不同培养时间土壤微生物群落结构及多样性影响
• 1 材料与方法
• 1.1 研究区概况
• 1.2 采样与分析方法
• 1.2.1 采样及样品处理
• 1.2.2 土壤基本性质分析
• 1.2.3 土壤微生物PLFA 分析方法
• 1.2.4 数据处理
• 2 结果分析
• 2.1 竹叶不同培养时间土壤微生物磷脂脂肪酸总量的变化
• 2.2 竹叶不同培养时间土壤微生物三大类微生物变化
• 2.3 不同培养时间土壤微生物群落结构及多样变化
• 3. 结论
• 第四部分 结论与展望
• 1 主要结论
• 2 研究展望
• 参考文献
• 个人简历
• 硕士期间发表和待发的文章
• 致谢