巨桉与台湾桤木凋落物混合分解过程中微生物动态

论文摘要

凋落物分解是森林生态系统养分循环的关键环节,同时也是混交树种选择的基本原则之一。微生物在凋落物分解过程中微生物起着举足轻重的作用。巨桉（Eucalyptus grandis）人工林已成为我国南方大面积造林的树种之一,纯林生态问题日益严重。营造多树种多层次的混交林,是改善人工林地力衰退的重要的途径之一。已有巨桉人工林凋落物分解的研究主要集中于单一巨桉凋落物,极少注意到凋落物分解过程中微生物的动态。同时,大量研究表明固氮树种人工混交林的是相对较好的人工林配置模式。因此,以当典型巨桉人工林为研究对象,采用凋落物分解袋的研究方法,研究巨桉与台湾桤木（Alnus formosana）不同混合比例（10：0,I；7：3,II；5：5,III；3：7,Ⅳ；0：10,V）的凋落物分解过程中的微生物生物量动态和细菌多样性,了解巨桉与台湾桤木混合凋落物分解过程,以期为巨桉与台湾桤木混交林生态系统的构建、以及巨桉人工林生态系统结构和功能的稳定提供一定的科学依据。研究结果表明：五种处理对凋落物分解过程中凋落物的微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）具有显著的影响。三种混合处理（II、III、Ⅳ）微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）明显高于两种单一处理（I、V）,其中II处理凋落物的微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）比两种单一处理的高出I处理2.3倍,高出V处理1.8倍。可见,巨桉与台湾桤木凋落物不同混合比例分解对凋落物分解过程中微生物的活性具有显著影响。五种处理凋落物的微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）均在8-10月份达到最大,冬季最小。巨桉与台湾桤木凋落物5种比例混合分解对凋落物分解过程中微生物生物量磷（MBP）的影响较小。五种种混合处理的细菌DGGE条带数发生了明显的变化。其中II处理细菌条带数明显高于I、V。它是I的1.4倍,是V的1.5倍。这说明了不同的巨桉与桤木凋落物混合分解对细菌种群数量产生不同的影响。Shannon-Wiener指数（H）均匀度（EH）Simpson优势度指数（C）具有相似的变化趋势。与I和V相比,III处理凋落物细菌Shannon-Wiener （?）旨数和细菌均匀度（EH）增加,而Simpson优势度指数表现降低的趋势,同时,II处理凋落物细菌Shannon-Wiener指数和细菌均匀度（EH）增加,而Simpson优势度指数表现降低的趋势。五种处理凋落物分解中细菌群落组成表现出较大的变异性（相似性7%-80%）,其中三种混合处理与其他两种单一处理差异较大,说明不同凋落物混合处理对凋落物中细菌群落结构有重要影响。综上所述,凋落物不同混合处理对凋落物微生物生物量和细菌群落结构具有重要影响。巨桉与桤木凋落物按照不同比例混合分解改变了凋落物的组成,通气性,水分、温度变化速率,进而影响凋落物微生物生物量和细菌群落结构,这种由凋落物不同混合比例分解驱动的微生物生物量和细菌群落结构变化可能对认识巨桉人工混交林生态过程具有重要意义。这些结果说明巨桉和台湾桤木凋落物混合可增加微生物群落多样性,改善彼此凋落物分解过程。从物质循环的角度来说,巨桉和台湾桤木混交林可能成为比较合理的-人工林配置模式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1 国内外研究现状
• 1.1 混交林凋落物分解研究
• 1.2 混交林凋落物分解过程中微生物特征
• 1.3 巨桉人工林凋落物分解
• 1.4 研究的目的与意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 研究区域及样地概况
• 2.2 水热动态监测
• 2.3 样品收集与采样
• 2.4 微生物生物量测定
• 2.5 凋落物中微生物总DNA的提取与纯化
• 2.6 细菌16S rDNA V3区的PCR扩增
• 2.7 变性梯度凝胶电泳（DGGE）及图谱分析
• 2.8 数据分析
• 第三章 结果
• 3.1 微生物生物量
• 3.1.1 微生物生物量碳
• 3.1.2 微生物生物量氮
• 3.1.3 微生物生物量磷
• 3.2 巨桉与台湾桤木混合凋落物分解过程中细菌群落多样性
• 3.2.1 DNA提取与PCR-DGGE图谱
• 3.2.2 多样性指数
• 3.2.3 细菌群落相似度
• 第四章 讨论
• 4.1 巨桉与台湾桤木混合凋落物分解过程微生物量碳、氮、磷特征
• 4.2 巨桉与台湾桤木混合凋落物分解过程细菌群落多样性特征
• 第六章 研究展望
• 参考文献
• 致谢