扎龍濕地濕草甸土壤微生物特性研究.pdf

1、本文以扎龍自然濕地典型的濕草甸為實驗對象,通過對不同鹽堿化程度下土壤微生物特性與土壤養(yǎng)分空間分布規(guī)律及主要影響因子的研究,揭示了濕地退化過程的驅(qū)動機(jī)制,首次構(gòu)建出濕地土壤總養(yǎng)分評價模型和微生物學(xué)預(yù)測模型,為我國退化自然濕地的生態(tài)恢復(fù)提供理論依據(jù)。本研究還通過對不同人為干擾強(qiáng)度下各功能區(qū)濕草甸土壤微生物量碳、氮時空動態(tài)的研究,探討了濕地土壤微生物量對人為干擾強(qiáng)度的響應(yīng)及其主要影響因子,為自然濕地該特殊生境碳氮生物地化循環(huán)的深入研究提供重要

2、參考依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　 1、扎龍濕地不同退化濕草甸土壤微生物群落結(jié)構(gòu)中,細(xì)菌占絕對優(yōu)勢,其次為放線菌,真菌數(shù)量最少,所占比例依次為73.73％～91.64％、0.32％～16.90％和0.01％～0.33％。
　　 2、不同退(鹽堿)化程度濕草甸土壤養(yǎng)分、微生物群落數(shù)量、微生物量碳、氮均呈現(xiàn)明顯的垂直分布特征,但其空間分布又存在一定差異,土壤養(yǎng)分、微生物活性均隨土壤退(鹽堿)化程度的加劇而顯著降低。土壤酶活性的空

3、間分布則因受多種因素影響,較為復(fù)雜。
　　 3、濕地濕草甸退化過程中,土壤養(yǎng)分與土壤微生物特性間關(guān)系密切,具體表現(xiàn)為:土壤微生物量碳、氮均分別與β-葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸酶相關(guān)性顯著(P<0.05):有機(jī)碳與放線菌數(shù)量、過氧化氫酶活性相關(guān)性顯著(P<0.05)；速效鉀、全N、水解性氮、C/N則依次分別與放線菌數(shù)量、細(xì)菌數(shù)量、β-葡萄糖苷酶活性、土壤微生物量氮相關(guān)性顯著(P<0.05)；全P、pH則與土壤微生物活性關(guān)系不顯著(P>

4、0.05)。
　　 4、主成分分析首次構(gòu)建出自然濕地退化進(jìn)程中土壤養(yǎng)分的評價模型及其微生物學(xué)預(yù)測模型,分別為:
　　 (1)土壤總養(yǎng)分的綜合評價模型:
　　 Y=0.3116x1+0.2438x2+0.2659x3+0.2770x4+0.2012x5+0.3116x6+0.1913x7
　　 式中:Y1、Y2、Y為土壤總養(yǎng)分值；x1為有機(jī)質(zhì)含量；x2為全N含量；x3為全P含量；x4為水解性氮含量；x5為速

5、效鉀含量；x6為有機(jī)C含量；x7為C/N。
　　 (2)土壤養(yǎng)分的微生物學(xué)預(yù)測模型:
　　 Y=0.0952xl+0.1146x2-0.0363x3+0.1085x4+0.1288x5+0.2039x6+0.1681x7+0.1758x8+0.1747x9+0.1361x10+0.1410x11+0.1935x12
　　 式中:Y為土壤總微生物活性:x1為脲酶活性；x2為酸性磷酸酶活性；x3為堿性磷酸酶活性；x4

6、為多酚氧化酶活性；x5為過氧化氫酶活性:x6為β-葡萄糖苷酶活性:x7為微生物量碳(MBC):x8為微生物量氮(MBN)；x9為細(xì)菌數(shù)；x10為真菌數(shù)；x11為放線菌數(shù)；x12為總菌數(shù)。
　　 5、不同功能區(qū)濕草甸土壤微生物量碳、氮均隨土層的加深而顯著遞減,且實驗區(qū)和緩沖區(qū)遞減速度明顯大于核心區(qū)。各研究地同一土層間的土壤微生物量也存在較大差異。此外,土壤MBN在各研究地不同土層問的空間變異顯著小于MBC。
　　 6、土壤

7、MBC、MBN的季節(jié)分布較為規(guī)律,均大體呈現(xiàn)“W”型變化格局,但各研究地季節(jié)動態(tài)因土壤環(huán)境、人為干擾強(qiáng)度以及各時期主導(dǎo)因子的改變差異較大。
　　 7、相關(guān)性分析表明,濕草甸濕地土壤微生物量碳、氮的時空分布與土壤有機(jī)碳、有效磷含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與土壤含水率極顯著正相關(guān)(P<0.01),各功能區(qū)影響其分布的主要土壤環(huán)境因子又存在一定差異。此外,人為干擾對土壤微生物生物量影響也極為顯著,其主要通過改變濕地原有水分特征、