不同土地利用方式對土壤養(yǎng)分和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、隨著人們對土壤碳庫在全球碳循環(huán)中作用認識地不斷深入,土地利用模式和管理措施等對土壤微生物的影響越來越受到關(guān)注。土壤養(yǎng)分和微生物群落是農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分,也是評價土壤質(zhì)量的重要指標,可以作為評價植物生長狀況、土壤生產(chǎn)力可持續(xù)發(fā)展及土壤肥力狀況的指標。因此,系統(tǒng)地研究不同土地利用方式下土壤微生物以及土壤理化性質(zhì)可以預(yù)測土地生產(chǎn)力的退化,有助于較早地采取恢復(fù)措施,從而對農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和植物的健康生長具有重要的理論和實踐

2、意義。本論文以山西孝義鋁礦廢棄地和山西靈空山國家級自然保護區(qū)為研究對象,分析自然狀態(tài)和人為干擾兩種不同土地利用類型對土壤養(yǎng)分和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,將這兩種生態(tài)系統(tǒng)中的土壤養(yǎng)分和微生物進行對比,以期為我們保護原生態(tài)植被、實現(xiàn)目標區(qū)的森林再造或土壤復(fù)墾提供一定的科學依據(jù)。
　　1.以山西孝義鋁礦廢棄地復(fù)墾區(qū)為研究對象,研究復(fù)墾過程中不同復(fù)墾措施對土壤養(yǎng)分和微生物群落的影響,結(jié)論歸納如下:
　　(1)施肥能顯著提高土壤N,P,K

3、的含量及土壤微生物生物量(P<0.05),其中以有機+無機肥為最佳施肥模式。與對照相比,在前茬種植大豆、箭舌豌豆、毛苕子,前茬玉米秸稈還田和前茬玉米整秸稈覆蓋條件下,土壤堿解氮分別提高了7.6、16.1、8.8、7.9、46.9 g kg-1,土壤速效磷分別提高了37.65、7.99、9.98、17.39、67.25 mg kg-1,土壤速效鉀分別提高了44.85、44.63、23.73、38.70、235.23 mg kg-1,土壤微

4、生物總量分別提高了5.70、8.03、31.27、15.65、5.22 nmol g-1。
　　(2)3種前茬作物(大豆、箭舌豌豆、毛苕子)中,大豆可有效增加土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量,毛苕子可有效增加土壤微生物生物量。前茬玉米整秸稈覆蓋較前茬玉米秸稈還田更能顯著提高土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量(P<0.05),而前茬玉米秸稈還田較前茬玉米整秸稈覆蓋更能顯著提高土壤微生物生物量(P<0.05),在施加有機肥、有機+無

5、機肥、無機肥和不施肥條件下,土壤微生物總量分別提高了8.39、12.06、5.18、1.63 nmol g-1。
　　(3)施肥、輪作、秸稈還田能有效提高土壤中N,P,K的含量及土壤微生物生物量,在改善土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)、提高土壤養(yǎng)分方面發(fā)揮積極的作用,從而為實現(xiàn)工礦廢棄地的復(fù)墾提供技術(shù)支持。
　　2.以山西靈空山國家級自然保護區(qū)為研究對象,研究不同植被類型對土壤養(yǎng)分和微生物群落的影響及土壤微生物群落與土壤生態(tài)因子間的相關(guān)性

6、,結(jié)論歸納如下:
　　(1)研究比較了冷藏與冷凍保存條件對土壤微生物群落的影響,結(jié)果表明,冷藏保存優(yōu)于冷凍保存(P=0.031)。
　　(2)不同植被類型土壤中速效鉀與有效鉀和緩效鉀之間均顯著相關(guān);土壤中細菌、真菌、放線菌、土壤微生物總量、土壤微生物生物量碳之間也存在顯著相關(guān)性;速效鉀、有效鉀、全氮、堿解氮與土壤微生物呈顯著正相關(guān),表明鉀素和氮素對土壤微生物的影響較大。
　　(3)147個土樣中脂肪酸 C16:0,C1

7、6:1,C18:1ω9c,C18:1ω9t,C18:2ω6c, C18:2ω6t,i15:0,a15:0,i16:0,cy17:0,cy19:0的含量較高。PLFA主成分分析結(jié)果顯示,不同植被類型對土壤微生物群落的影響顯著,油松-黃刺玫-披針苔草,油松-披針苔草不同于其它植被類型,以遼東櫟為代表的3種植被類型PLFAs分布較相似。
　　3.研究兩試驗地的土壤養(yǎng)分和土壤微生物群落發(fā)現(xiàn),山西孝義鋁礦廢棄地的土壤性質(zhì)顯著低于山西靈空山國

8、家級自然保護區(qū)。山西孝義鋁礦廢棄地復(fù)墾前土壤全氮0.07 g kg-1,速效磷1.74 mg kg-1,速效鉀63.96 mg kg-1,土壤微生物總量為0.03 nmo l g-1,復(fù)墾后的土壤全氮含量在0.09-0.27 g kg-1之間,土壤速效磷含量在1.96-71.43 mg kg-1之間,土壤速效鉀含量在68.47-303.70 mg kg-1之間,土壤微生物總量在0.05-31.58 nmol g-1之間。山西靈空山國家級