鄱阳湖湿地土壤微生物碳氮特征及对温度水分变化的响应

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土壤微生物是生态系统的重要组成部分,直接参与有机质的分解、腐殖质的形成、氮磷等养分转化和循环过程,在推动生态系统的能量和物质循环、维持生态系统正常运转方面扮演着重要角色。加强湿地土壤微生物量研究对于进一步深入理解湿地生态系统结构和功能具有重要意义。本论文选择鄱阳湖吴城、星子、鄱阳、南矶等4处典型洲滩湿地,采集常见植物种根际土壤进行微生物量碳氮分析。同时,采集南矶湿地3种优势植物群落南荻、灰化苔草和黑藻表层010cm、1030cm土壤,设置不同温度、水分处理进行短暂培养后分析微生物量碳氮。通过上述研究试图探讨鄱阳湖典型湿地土壤微生物量碳氮分布特征及对水分、温度变化的响应,为进一步阐明气候变化对鄱阳湖湿地土壤碳库的影响与机理提供基础数据。论文主要结果与结论如下:(1)鄱阳湖湿地土壤MBC(微生物量碳)、MBN(微生物量氮)含量变化范围分别为5.43394.87 mg·kg-1、0.4543.96 mg·kg-1,平均值分别为105.84 mg·kg-1、17.68mg·kg-1。MBC/MBN(微生物量碳氮计量比)的化学计量比变化范围在0.3243.05之间,平均值为7.46,分布频率集中于6.5413.07、13.0719.61两个组间。(2)不同植被类型下土壤MBC、MBN含量存在极大的差异,即使同一植被类型下,土壤MBC、MBN含量亦存在较大的变异。(3)湿地土壤MBC与MBN、MBC/MBN、SOC(土壤有机碳)之间均呈极显著相关(P<0.01),而与TN(土壤全氮)之间关系不显著(P>0.05));湿地土壤MBN除了与MBC之间呈极显著相关外(P<0.01),与TN、MBC/MBN、SOC之间均无显著关系。(4)温度、土壤水分对MBC、MBN均产生极显著影响(P<0.01)。温度由18℃上升到28℃,土壤MBC、MBN的平均含量增加了51.96 mg·kg-1、4.65 mg·kg-1。低温18℃环境下,010cm、1030cm土壤MBC均表现为随土壤水分增加先升高后降低;土壤MBN含量随着土壤水分的增加则没有明显变化规律,但表层土壤MBN含量随水分的变化幅度较底层更大。高温28℃环境下,两土层MBC随水分的增加分别表现为先升高后降低和逐渐降低的趋势;表层土壤MBN含量随土壤水分的增加呈上升-降低-上升的变化趋势,底层土壤MBN含量则先降低后上升。
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