论文部分内容阅读
杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb) Hook)是我国南方亚热带地区特有的优良速生乡土用材树种。目前,我国杉木林面积达1239.1×104 hm2,蓄积量为47357.33×104m3,分别占全国人工林面积和蓄积量的26.55%和46.89%,杉木人工林是南方集体林区的主要森林类型之一,在缓解我国经济发展对木材需求增长的压力和支持天然林保护等重大生态工程的实施方面起着重要作用。土壤微生物是土壤中养分转化的驱动力,在土壤有机质的转化、土壤肥力的维持和土壤生态系统功能方面起着重要的作用。本论文研究第2代杉木人工林土壤微生物数量生态分布及其与土壤因子(土壤温度、含水率、有机碳含量、全氮含量)的关系、杉木人工林凋落物量、凋落物分解速率与土壤微生物数量的关系,旨于系统地揭示杉木人工林土壤微生物数量与环境因子之间的关系,为杉木人工林可持续经营提供理论依据。研究结果如下:同一立地类型,杉木人工林地和板栗林地土壤微生物中,细菌数量均占有绝对的优势,且0-20cm土层>20-40cm土层>40-60cm土层。不同立地类型杉木人工林地土壤微生物数量的分布规律为:山洼>山坡>山脊,且土壤微生物总数和细菌的数量季节变化规律为:春季较高,夏季最低,秋季最高,冬季与夏季基本持平。真菌的数量依春夏秋冬顺序依次减少,而且变化比较大。放线菌为:春季较高,夏季最高,秋季最低,冬季较低。板栗地土壤微生物总数的季节变化趋势为:春季最高,夏季较低,秋季较高,冬季最低。杉木人工林地与板栗地土壤微生物总数、细菌、真菌和放线菌的数量均存在显著差异(p<0.05)。杉木人工林地细菌、真菌、放线菌的数量和微生物总数与10 cm处土壤温度不具有相关性(p>0.05);土壤微生物总数与土壤含水率呈极显著线性正相关性(p<0.01),细菌、放线菌的数量与土壤含水率呈显著线性正相关性(p<0.05),真菌的数量与土壤含水率不具有相关性(p>0.05);细菌、真菌的数量和微生物总数与土壤有机碳含量、全氮含量呈极显著线性正相关性(p<0.01),放线菌的数量与土壤有机碳含量、全氮含量呈显著线性正相关性(p<0.05)。土壤温度、土壤含水率、土壤有机碳含量及全氮含量对杉木人工林地土壤微生物数量的贡献率为60%-70%。杉木人工林年凋落物量为1 320.68 kg/hm2,月动态变化模式为不规则类型,主要以针叶为主。林分月凋落物量与土壤细菌的数量、微生物总数呈正相关的抛物线关系,而与真菌、放线菌的数量的关系为负相关的抛物线关系。相关系数从大到小依次为:放线菌的数量(0.676)、细菌的数量(0.589)、真菌的数量(0.514)、微生物的总数(0.448)。杉木林凋落物中针叶的分解速率明显比枯枝的分解速率快。凋落物中针叶的失重率与土壤含水率、土壤有机碳含量和土壤全氮含量的关系是负相关,与微生物总数和3大类微生物的数量的关系也为负相关,其趋势均呈抛物线状态;枯枝的失重率与土壤含水率、土壤有机碳含量、全氮含量、细菌、真菌的数量和微生物总数的关系为正相关的抛物线状态,而与放线菌的数量则为负相关的抛物线状态。在凋落物分解过程中碳素基本上是一个释放的过程,而氮素不是一个单纯的释放过程其中也包含了氮素的富集过程。杉木人工林土壤环境与土壤微生物的兴衰有一定的互为因果关系。因此,改善杉木人工林的土壤环境不但有利于提高土壤微生物的分解还原功能,而且还能进一步促进杉木人工林生态环境的良性循环,减少杉木人工林的负面生态效应。