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青藏高原高寒草甸氮素矿化与微生物作用机理研究

作　者: 陈开华
导　师: 王文颖
学　校: 青海师范大学
专　业: 植物学
关键词: 高寒草甸土壤微生物土壤N素季节动态环境变化
分类号: S812
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文研究主要选取五种具有代表性的植被类型作为试验样地,应用土壤微生物学和土壤学的原理,对各样地的土壤全氮、全碳、可溶性有机氮、铵态氮、硝态氮、土壤微生物生物量、土壤微生物生理类群,及其与土壤环境关系进行分析,结果如下:1.五种草地类型土壤有机碳含量顺序为:藏嵩草草甸>金露梅灌丛草甸>人工燕麦草地>矮嵩草草甸>矮嵩草退化草地;土壤全氮的顺序为:藏嵩草草甸>金露梅灌丛草甸>矮嵩草草甸>人工燕麦草地>矮嵩草退化草地。2.不同植被类型土壤全氮含量季节动态变化规律基本相似,整个生长季呈规则变化,在生长季初期,土壤全氮含量随着温度的升高而增加,最大值都出现在8月份,到了9月份,10月份都有所下降。3.不同植被类型土壤SON,铵态氮的平均含量水平都以藏嵩草草甸最高,矮嵩草退化草地最低,不同植被类型土壤SON,铵态氮动态变化规律不同。4.土壤微生物量碳占总有机碳的比例为1.4 %~4.8 %,土壤微生物量氮占全氮的比例为0.8 %~1.3 %;土壤微生物量碳氮具有层次性,0～10 cm层土壤的含量要高于10～20 cm。土壤微生物量的变化随季节的变化而变化,原生植被类型草地较退化和人工草地的变化规律不同。环境变化对土壤微生物量碳氮有很大影响,相关性分析表明,土壤微生物量碳氮和土壤水分,土壤有机碳,全氮极相关,此外土壤微生物量碳氮还受土壤表层pH值的影响,草地退化,人为因素包括施肥,放牧等也对其产生影响。5.相关性分析表明,土壤有机碳、土壤总氮之间有显著正相关(p<0.05);土壤SON则与土壤铵态氮、含水量、土壤总氮之间有显著的正相关,土壤铵态氮与土壤含水量、土壤总氮、SON有显著正相关(p<0.05),与土壤pH,硝态氮没有显著相关性(p>0.05)。除了氨化细菌与土壤含水量,土壤总氮之间存在显著正相关外(p<0.05);其他各类微生物生理类单独群数量与土壤因子之间没有显著相关性(p>0.05)。微生物生理类群总数与土壤水分和土壤总氮含量有显著正相关(p<0.05);但是与其他土壤因子之间没有显著相关性(p>0.05)。从整个变化来看,微生物生理类群数量的变化跟气温存在一定的相关性,但是不同种细菌具有不同的相关性。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-21
  前言  9-11
  文献综述  11-21
    1.1 草地生态系统氮循环机制  11-12
      1.1.1 氮素的固定  11
      1.1.2 氮素的贮存  11
      1.1.3 氮素的流转释放  11
      1.1.4 土壤N 矿化作用的含义  11-12
    1.2 影响草地生态系统土壤氮素矿化的因素  12-14
      1.2.1 土壤生物对土壤氮素矿化的影响  12-13
      1.2.2 不同植被对土壤氮素矿化的影响  13
      1.2.3 环境因子对土壤氮素矿化的影响  13-14
      1.2.4 人为活动对土壤氮素矿化的影响  14
    1.3 土壤微生物研究进展  14-21
      1.3.1 土壤微生物研究简史  14-15
      1.3.2 土壤微生物的作用  15-17
        1.3.2.1 固定氮素  16
        1.3.2.2 释放难溶矿质中的营养元素  16
        1.3.2.3 提高植物的抗逆性  16
        1.3.2.4 降解污染物，减少毒性  16-17
        1.3.2.5 促进腐质酸的形成  17
        1.3.2.6 提供物理屏障，减少病原菌侵害  17
      1.3.3 土壤微生物的研究意义  17
      1.3.4 高寒草甸土壤微生物研究进展  17-18
      1.3.5 土壤微生物研究内容与方法  18-21
第二章不同植被类型土壤N 素季节动态特征  21-42
  2.1 研究方法  21-23
    2.1.1 研究地区概况  21
    2.1.2 样地选设  21
    2.1.3 样品的采集  21-22
    2.1.4 测定方法  22-23
    2.1.5 计算与分析  23
  2.2 结果与分析  23-36
    2.2.1 不同植被类型土壤全C、N 含量特征  23-24
    2.2.2 不同植被类型单位面积土壤全C、N 储量特征  24-26
    2.2.3 不同植被类型下土壤全氮含量季节动态变化  26-27
    2.2.4 不同植被类型土壤可溶性有机氮的季节动态特征  27-30
    2.2.5 不同植被类型土壤铵态氮、销态氮的季节动态特征  30-33
    2.2.6 相关性分析  33-36
  2.3 讨论  36-41
    2.3.1 不同植被类型土壤碳氮比较  36-38
    2.3.2 环境变化对土壤碳氮的影响  38-39
    2.3.3 不同植被类型土壤SON 的比较  39
    2.3.4 环境变化对土壤SON 的影响  39-40
    2.3.5 环境对土壤铵态氮、销态氮的影响  40-41
  2.4 小结  41-42
第三章不同植被类型土壤微生物量C、N 季节动态特征  42-55
  3.1 研究方法  42-43
    3.1.1 样品的采集  42
    3.1.2 样品的处理  42
    3.1.3 测定方法  42-43
      3.1.3.1 土壤样品的熏蒸  42
      3.1.3.2 土壤微生物量C 的测定  42-43
      3.1.3.3 土壤微生物量N 的测定  43
    3.1.4 统计分析  43
  3.2 研究结果  43-51
    3.2.1 不同植被类型整个生长季平均的微生物量碳氮特征  43-44
    3.2.2 不同植被类型土壤微生物C 季节动态特征  44-46
    3.2.3 不同植被类型土壤微生物N 季节动态特征  46-48
    3.2.4 土壤微生物C、N 和土壤理化性质的相关性分析  48-50
    3.2.5 不同植被类型土壤微生物商  50-51
  3.3 讨论  51-54
    3.3.1 不同植被类型土壤微生物量C、N 的比较研究  51-53
    3.3.2 环境变化对微生物量C 、N 的影响  53-54
  3.4 小结  54-55
第四章不同植被类型土壤微生物生理群动态特征  55-65
  4.1 研究方法  55-58
    4.1.1 样地选设  55
    4.1.2 样品采集  55
    4.1.3 样品的制备  55-56
    4.1.4 试剂和培养基  56-58
      4.1.4.1 氨化细菌采用蛋白胨琼脂培养基  56
      4.1.4.2 亚硝化细菌采用铵盐培养基  56-57
      4.1.4.3 硝化细菌采用亚硝酸盐培养基  57
      4.1.4.4 反硝化细菌  57-58
    4.1.5 土壤总DNA 的提取  58
  4.2 结果与分析  58-62
    4.2.1 土壤微生物生理类群季节动态  58-60
    4.2.2 相关性分析  60
    4.2.3 不同植被类型土壤总DNA 琼脂糖检测结果  60-62
  4.3 讨论  62-64
    4.3.1 不同植被类型土壤微生物生理群数量比较  62-63
    4.3.2 环境对微生物生理类群的影响  63
    4.3.3 土壤微生物多样性的影响因素  63-64
  4.4 小结  64-65
第五章结论  65-67
参考文献  67-74
致谢  74-75
个人概况  75

青藏高原高寒草甸氮素矿化与微生物作用机理研究

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