题名 | 火烧和采伐对兴安落叶松(Larix gmelinii)根际土壤微生物群落的影响研究 |
作者 | 杨寅
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答辩日期 | 2020-06
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文献子类 | 硕士
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授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心
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授予地点 | 北京
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导师 | 曲来叶
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关键词 | 兴安落叶松,微生物群落,磷脂脂肪酸,高通量测序
larix Gmelinii,microbial Community,phospholipid Fatty Acids,high Throughput Sequencing
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学位名称 | 理学硕士
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其他题名 | The effects of forest fire and harvest on soil microbial community of rhizosphere of Larix gmelinii
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学位专业 | 生态学
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英文摘要 | 大兴安岭林区的森林生态系统健康对我国林业生产具有重要战略意义。兴安落叶松(Larix gmelinii)是大兴安岭地区荒山造林和森林更新的主要树种。兴安落叶松良好的生长发育以及火烧和采伐后的迅速恢复是大兴安岭森林系统保持稳定和提升生产力的关键。根际土壤微生物对于维持土壤肥力至关重要,且对环境变化十分敏感,其群落特征是兴安落叶松生长和恢复的重要指标。
因此,本研究通过野外调查采样的方法,分别以原始林不同树龄、重度火烧迹地中不同生长状态以及采伐林中不同采伐方式的兴安落叶松根际土壤为研究对象,测定了土壤理化性质、微生物量碳氮含量以及微生物磷脂脂肪酸,探讨了根际土壤微生物群落特征及影响因素;进一步利用高通量测序分析了根际土壤的真菌在门水平和属水平的群落结构以及群落多样性,并划分了真菌功能群。研究结果以期为重度火烧和采伐扰动后兴安落叶松的恢复和更新提供数据支撑和决策依据。
本论文主要得出了以下研究结果:
(1)兴安落叶松不同生长发育阶段根际土壤微生物群落具有明显的变化规律。随着树龄的增加,土壤微生物量碳氮和辛普森多样性指数呈现先增加后减少的趋势,在树龄80-100 年的兴安落叶松中达到最大值,这与土壤总碳、总氮、速效氮含量的变化趋势一致;树龄80-100 年的兴安落叶松根际土壤真菌相对含量也显著升高;对真菌群落组成进一步分析发现,子囊菌门真菌相对丰度显著升高,担子菌门真菌相对丰度显著下降;属水平上,树龄80-100 年的兴安落叶松根际土壤真菌属种类最多,且大多数为特有属。
(2)2015 年重度火烧迹地兴安落叶松根际土壤微生物群落中各类群(细菌、真菌、放线菌)磷脂脂肪酸含量已无显著差异。重度火烧使兴安落叶松根际土壤微生物群落中细菌的相对含量显著升高,真菌的相对含量显著降低。细菌群落中,革兰氏阳性细菌的含量显著升高。兴安落叶松根际土壤真菌群落中优势菌门由担子菌门转变为子囊菌门,β 多样性发生了极显著变化(p<0.01),但α 多样性没有改变。与火烧扰动相比,兴安落叶松火后的不同生长状况对根际土壤理化性质以及微生物群落的影响无显著差异。
(3)不同采伐方式对根际土壤微生物群落影响不同。皆伐对兴安落叶松根际土壤碳、氮、磷含量造成了显著的影响,皆伐后微生物群落多样性降低,细菌的相对含量显著升高;渐伐对根际土壤各微生物类群磷脂脂肪酸含量、微生物群落结构以及多样性没有显著影响,并且根际土壤养分条件显著得到了改善,是可以保证木材产量且有利于林区的可持续发展的采伐方式。
综上所述,兴安落叶松根际土壤微生物生物量、群落结构、真菌组成、多样性受树龄、林火以及采伐方式的影响。与生长期相比,结实期树木根际土壤微生物群落变化显著;重度火烧对根际土壤微生物群落组成和结构造成了显著影响,但微生物群落组成与结构与树木地上生长状况没有显著相关性;与皆伐相比,渐伐对根际土壤微生物群落和土壤养分扰动更快得到恢复。 |
页码 | 91
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内容类型 | 学位论文
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源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/43689] |
专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
杨寅. 火烧和采伐对兴安落叶松(Larix gmelinii)根际土壤微生物群落的影响研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2020.
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