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不同林火强度对大兴安岭偃松林土壤微生物功能多样性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用BIOLOG方法研究黑龙江省大兴安岭地区呼中林区不同林火强度对土壤微生物功能多样性的影响。在培养144h达到对数增长期的土样中,土壤微生物的碳源利用率因不同林火强度火烧而不同。高、中、低火烧强度均影响微生物群落多样性,特别是低强度火烧能提高微生物物种丰富度(Shannon指数)、物种优势度(Simpson指数)及群落均匀度(McIntosh指数);而中、高强度火烧使指数降低,这可能是由于土壤经过高温高热的灼烧,挥发了大量的气态氮、有机碳、速效磷,使火烧后土壤中的微生物数量、多样性锐减,并使成分发生改变,土壤中的有机质含量减少,同时,火后土壤的pH值升高,使微生物生存环境发生了变化,不利于微生物的活动。主成分分析表明:不同处理土壤微生物主要利用氨基酸类和糖类碳源,但不同火烧强度对微生物群落在碳源的利用上存在着较大的差异。林火可以改变土壤微生物功能多样性,不同林火强度使土壤微生物群落在碳源利用能力、利用类型以及群落的多样性上产生了较大的分异。 相似文献
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[目的]研究森林沼泽演替与火干扰条件下土壤微生物结构与多样性变化,为进一步揭示土壤微生物群落在森林沼泽保护与恢复中的作用提供依据。[方法]采用磷脂脂肪酸法与BIOLOG方法,研究大兴安岭南瓮河国家自然保护区内主要森林沼泽类型(兴安落叶松-狭叶杜香-藓类沼泽、兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽、兴安落叶松+白桦-苔草沼泽)与2006年受不同火强度干扰沼泽(重度火烧的兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽和中度火烧的兴安落叶松+白桦-苔草沼泽)土壤微生物群落特征,探讨沼泽主要发育阶段与火干扰强度对土壤微生物群落的影响。[结果]研究区域土壤微生物群落以16:00(16.29±5.62 nmol·g-1)、甲烷氧化菌(18:1ω8t)(9.89±8.61 nmol·g-1)与16:1ω7c(9.79±3.24 nmol·g-1)的微生物为优势种群。土壤微生物总PLFAs含量、革兰氏阳性菌(G+)中a15:0、i16:0、i17:0、革兰氏阴性菌(G-)中的cy19:0、真菌中的18:2ω6c、甲烷氧化菌(18:1ω8t)与森林沼泽发育阶段、火干扰明显相关(p<0.05)。一般饱和直链脂肪酸/单烯饱和脂肪酸比(Sat/Mon)偏低,其比值随沼泽发育呈现增加趋势,受到火干扰后明显增加(p<0.05);真菌/细菌比(F/B)与革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)未随着沼泽发育呈现出规律性变化,其比值受火干扰后明显发生改变(p<0.05)。土壤细菌与真菌对6类碳源的利用能力明显不同(p<0.001),其中土壤细菌对α-D-Lactose与L-Threonine利用存在差异性(Fα-D-Lactose =2.87 p=0.080,FL-Threonine=3.00 p=0.078),土壤真菌对D-Mannitol、D-glucosaminic Acid利用存在差异性(FTween 80=2.75,p=0.088, FD-Mannitol=3.53 p=0.047, FD-glucosaminic Acid=4.67 p=0.022),但沼泽类型与火干扰未对土壤微生物功能多样性产生影响(p>0.05)。[结论]土壤微生物量与沼泽发育阶段相关;沼泽发育与火干扰改变土壤微生物群落结构。土壤细菌与真菌对碳源利用方面具有选择性。 相似文献
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衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化 总被引：6，自引：0，他引：6
《林业科学》2016,(8)
【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化特征,明确土壤微生物群落多样性对植被恢复的响应规律,探明研究区域退化生态系统恢复机制,为构建该区域生态系统恢复技术体系提供理论依据。【方法】采用空间序列代替时间序列方法,在研究区域内选择立地基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落与乔木群落4种典型的植被类型表示恢复的4个阶段,运用Biolog-ECO微平板技术,对4个阶段的土壤微生物群落多样性进行研究。【结果】植被恢复后土壤微生物群落代谢活性显著升高(P0.05);相同土层不同恢复阶段代表土壤微生物活性和功能多样性的平均颜色变化率率大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落祼荒地,相同恢复阶段不同土层的平均颜色变化率大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层;4个恢复阶段土壤微生物群落的Shannon-Wiener物种丰富度指数、Shannon-Wiener均匀度指数、Simpson优势度指数和Mc Intosh指数以乔木群落最高(P0.05),草本群落和灌木群落其次(P0.05),草本群落最低(P0.05);各恢复阶段对不同C,N源利用强度的大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落裸荒地(P0.05),不同土层对各C,N源利用强度的大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层(P0.05);主成分分析表明,从31种C,N源类型提取的与C,N源利用相关的主成分1和主成分2分别能解释变量方差的37.24%和15.89%,在主成分分离中起主要贡献作用的C,N源为糖类、氨基酸类以及代谢中间产物和次生代谢物;相关分析表明,土壤含水量、土壤总有机碳、全氮、全磷和速效磷对土壤微生物群落多样性具有重要影响。【结论】植被恢复可使土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物对土壤C,N源的利用强度。 相似文献
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冰雪灾害是一种常见的自然灾害,易对森林造成巨大破坏。在全球变化加剧的背景下,冰雪灾害发生的频率和强度呈现上升趋势。文中综述了冰雪灾害后森林土壤物理性质、土壤化学性质、土壤微生物群落和土壤酶活性的变化,以便为受损森林生态系统的修复提供参考。今后的研究热点是加强对灾后森林养分循环、土壤微生物和土壤种子库的长期研究,开展土壤微生物群落、土壤呼吸和土壤理化性质相互关系及作用机理研究,运用3S技术监测不同立地条件下土壤灾后动态变化、建立更科学精准的受灾森林生态系统评估体系,以及建立生态修复模型预测冰雪灾害后的森林恢复过程。 相似文献
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《辽宁林业科技》2016,(3)
火一直是我国北方森林的重要干扰因子,在气候变化影响下,其干扰作用进一步增强。该文对大兴安岭地区代表性森林白桦落叶松林不同强度火烧迹地经过1个生长季后土壤化学性质进行了调查分析。结果表明:不同火强度干扰后的土壤化学性质常呈现显著性差异,火强度对扰动程度具有重要影响,是决定扰动程度的关键因子。火干扰提高了土壤的p H值,促进了养分回归,提高了土壤养分含量。白桦落叶松林地土壤p H值随火干扰强度的增加而升高;土壤全氮、全磷、全钾平均含量中强度火干扰林地高强度火干扰林地低强度火干扰林地无火对照样地;土壤铵态氮含量随林火强度的增强而减少,但火干扰提高了土壤硝态氮含量,强度越高硝态氮含量增加的越多;白桦落叶松林土壤有效磷平均含量中强度火干扰林地低强度火干扰林地高强度火干扰林地无火对照样地,土壤速效钾平均含量中强度火干扰林地高强度火干扰林地低强度火干扰林地无火对照样地。 相似文献
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自然火干扰作为泰加林中最主要的自然干扰,是促进泰加林土壤碳循环的主要方式。为探讨火干扰对土壤有机碳的影响,以新疆喀纳斯地区重度火烧不同恢复年限的泰加林火烧迹地为研究对象,研究比较在重度火干扰下,火烧后不同恢复年限对土壤有机碳含量及碳储量的影响。结果表明:在不同恢复年限的同一土层中,只有火烧后52年的火烧迹地土壤有机碳含量与未火烧对照土壤存在显著差异(P0.05),且不同恢复年限的0~10cm土层中的土壤有机碳含量均大于10~25cm土壤中的有机碳含量;不同恢复年限的火烧迹地中土壤碳储量均与对照土壤存在显著差异(P0.05)。本研究表明重度火干扰对土壤有机碳的影响较为持久。 相似文献
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退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物学特性 总被引：3，自引：2，他引：3
采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析喀斯特退化植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及土壤有机碳.结果表明:随着退化喀斯特植被恢复,土壤细菌、真菌、放线菌3大微生物数量及微生物总数明显上升.表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段,且细菌较真菌和放线菌占绝对优势,其在4种植被群落类型中分别占微生物总数的95.95%、93.49%、92.32%和92.48%;随着植被恢复,土壤生化作用强度增强;土壤微生物生物量碳与微生物数量的变化规律一致,微生物生物量碳与土壤有机碳呈显著正相关关系(P>0.01). 相似文献
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马尾松人工林干扰对土壤微生物群落结构的短期影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业科学》2018,(12)
【目的】揭示马尾松林土壤微生物群落结构对不同干扰的响应特征,初步探究响应机制,评估不同干扰方式对地下生态系统的影响。【方法】对马尾松人工林样地分别采取除灌、轻度干扰(清除少量非马尾松乔木)、重度干扰(清除较大胸径马尾松),以未经处理的样地为对照。对每个样地多点混合采集0～10 cm表层土壤,采用Illumina Miseq高通量测序方法,获取并分析了不同干扰方式下土壤微生物群落组成与结构的响应特征,并结合相似性和系统发育指数初步探究微生物响应机制。【结果】1)马尾松人工林土壤中细菌的优势菌群主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门等;真菌的优势菌群是担子菌门、子囊菌门、接合菌门。在门水平上对细菌群落相对丰度进行组间差异显著性检验表明,拟杆菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度的组间差异显著(P0.05)。不同干扰方式分别与对照样地的土壤微生物比较:轻度干扰样地的变形菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度显著降低;重度干扰样地的拟杆菌门、δ-变形菌门相对丰度显著降低(P0.05);而除灌样地在门和纲水平上都无显著变化。2)主成分分析结果表明不同样地的土壤微生物(细菌和真菌)群落结构能够明显分开,非参数多元方差分析表明不同样地的土壤细菌与真菌的群落结构整体差异显著(P0.05);不同样地土壤微生物的群落结构与对照相比,只有除灌样地土壤的细菌群落无显著差异,而轻度干扰和重度干扰样地有显著差异(P0.05);除灌、轻度干扰和重度干扰样地土壤的真菌群落结构与对照均有显著差异(P0.05)。3)与对照相比,细菌的相似性在轻度干扰和重度干扰时显著降低(P0.05),真菌的相似性在除灌、轻度干扰和重度干扰均产生显著差异(P0.05)。4)基于零模型的差异分析表明,只有轻度干扰样地土壤的微生物群落谱系多度和谱系多样性变化达到显著水平(P0.05)。【结论】马尾松人工林的干扰措施显著影响土壤微生物群落的组成和结构特征,降低了土壤养分有效性;显著降低了土壤微生物群落的相似性,导致土壤微生物群落稳定性下降;改变了土壤微生物谱系多样性,即土壤微生物的养分含量和生态位多样性,降低了生态系统的稳定性。轻度干扰和重度干扰都显著降低了土壤质量,导致土壤养分含量下降,因此,不宜进行轻度和重度干扰。 相似文献
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恢复生态学理论对退化生态系统恢复的重要性 总被引：1，自引：0，他引：1
本文综述了恢复生态学的概念、研究对象、研究内容，并应用恢复生态学理论对几类退化生态系统(湿地，喀斯特，采矿地，荒漠)的恢复和重建进行论述。表明退化生态系统的恢复是以恢复生态学理论为依据的，恢复生态学理论对退化生态系统的恢复和重建起到积极的指导作用。恢复生态学的理论基础是生态演替，退化生态系统恢复的实质是群落演替。在此理论指导下。首先排除干扰，再建立生产者、消费者、分解者和微环境系统对退化生态系统进行生态恢复。 相似文献
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林火干扰作为森林生态系统中能量传递和养分循环的重要因子,对于研究火烧迹地植被更新与快速恢复可提供一定的数据理论支撑,而林火干扰对土壤微生境及微生物氮循环的影响机制一直是广大学者研究的热点。文中从火烧强度、恢复时间、火烧木管理方式等3个方面总结国内外林火干扰对土壤氮组分及氮循环的影响研究进展,揭示了林火干扰和全球气候变化对土壤氮循环的短期及长期影响机制,探讨不同生物技术在林火干扰下土壤微生物氮循环基因丰度变化中的应用;提出未来林火干扰对森林生态系统土壤氮循环影响的研究展望:1）全面比较研究不同林火干扰模式对土壤氮组分、微生物氮循环的影响;2）研究评价不同林火干扰模式下土壤氮库的稳定性;3）加强高通量测序、定量PCR技术、宏基因组学、稳定同位素探测等技术在林火干扰与气候变化对森林生态系统影响研究中的应用。研究结果对火烧迹地植被更新、土壤氮库的重建与功能发挥具有重要意义。 相似文献
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火干扰强度对兴安落叶松林物种组成及多样性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以大兴安岭地区兴安落叶松林为研究对象,采用群落调查方法,分析不同火强度对大兴安岭地区落叶松林物种组成及物种多样性的影响。结果表明,重度火干扰对兴安落叶松林物种组成影响较大,火烧迹地的演替从喜光、耐旱的草本及灌木开始,形成以草本层占主要优势的白桦灌草林群落;中度火干扰保留了少量的兴安落叶松,白桦萌条形成更新层和演替层,促进森林群落由针叶林向针阔混交林演替的过程;轻度火干扰不能改变原有的树种组成,林分群落结构变化只是在灌木层和草本层中一些物种的更替。随着火干扰强度的增加,落叶松林物种多样性指数和均匀度而呈现线性下降趋势,优势度呈现乘幂性上升趋势。 相似文献
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火干扰一直是我国大兴安岭森林生态系统的重要干扰因子之一。氮是北方森林生态系统最重要的养分元素,研究火干扰对土壤氮矿化的影响对于深入探讨火后森林生态系统的恢复机制具有重要意义。选择大兴安岭地区兴安落叶松林火后不同年限(3年、9年、28年)的重度火烧迹地,采用原位培养法,经过1个生长季的土壤氮素矿化采样和测定分析。结果表明:火后不同年限土壤的铵态氮(NH4+-N)平均值分别为82.99、93.27、108.38 mg·kg-1,随着火后时间的增加土壤NH4+-N含量呈递增趋势。土壤硝态氮(NO3--N)含量平均值分别为4.66、10.07、3.59 mg·kg-1,火后短期内NO3--N含量随着时间推移先增加再减小。火干扰后不同年限生长季土壤氮净矿化率(NMR)呈现出显著的季节动态变化,最高值出现在5月份为3.55 mg·kg-1,最低值出现在8月份为-1.96 mg·kg-1,不同年限NMR分别为1.20、-0.07、0.76 mg·kg-1,火后土壤NMR随着恢复年限呈现出先升高再降低的变化趋势。p H值与NMR呈极显著正相关,速效钾与NMR呈显著正相关,这说明p H值和速效钾是影响火后兴安落叶松林土壤NMR的主要因子。本研究将为深入揭示火后森林土壤氮库的变化以及火后森林生态系统的恢复提供基础数据。 相似文献
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土壤微生物对森林生态系统的养分循环利用起着重要作用,其多样性的变化对土壤结构、土壤有机质转换、土壤肥力、土壤碳截获和植物健康等方面有重要影响,而外界干扰与环境因素又影响土壤微生物多样性。利用烘干法、凯氏定氮法和钼锑抗比色法等获得相应林地土壤容重、全氮、全磷、pH和有机质,通过平板培养法获取微生物区系组成等数据,采用SPSS19．0软件应用多元线性回归分析小兴安岭林区地带性植被阔叶红松林下土壤理化性质与微生物群落结构的变化关系,引入外界干扰与环境因子,构建出适合于不同立地条件和不同林型下的土壤微生物群落分析模型,该模型可根据具体林型立地条件及气候因素对模型进行参数修正,可对森林的不同生长发育阶段的微生物群落动态变化研究提供新思路。 相似文献
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以内蒙古大兴安岭寒温带兴安落叶松林3个年份的重度火烧迹地为研究对象,利用样地调查数据,阐述重度火烧迹地森林恢复的重要性,研究其林分结构特征及植物多样性为该迹地森林恢复与重建提供理论依据。采用SPSS及R语言进行分析,研究林分结构以及植物多样性变化情况。结果表明:林地经过重度火干扰后,树种的平均胸径有所增大,其林分胸径分布频率均符合威布尔分布,为单峰形偏左倾分布。火干扰后植被物种多样性与火烧强度和火烧时间紧密相关,重度火烧迹地在不同恢复时间上恢复的植物种类有所不同,植物种的α多样性指数因恢复时间的变化而变得较为复杂,其多样性指数总体上呈先上升后下降的趋势。一段时间内高强度的火干扰有利于森林群落内植物种多样性不断更新与恢复。 相似文献
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火干扰对马尾松人工林土壤物理性质的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了马尾松人工林在强度、中度、轻度和无火干扰情况下林地土壤的物理性质.结果表明：轻度火干扰林地土壤中大团聚体数量增加,小团聚体和原生土粒减少,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度上升,土壤最大持水量和有效水含量增加,其保水能力增强;随着火干扰强度（中度、强度火干扰）的增大,土壤中细土减少,质地变粗,土壤中大团聚体数量减少,小团聚体和原生土粒增加,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度下降,大孔隙对火干扰更为敏感,土壤最大持水量、毛管持水量、自然含水量和有效水含量减少,其中,中度、强度火干扰林地表层土壤有效水含量较无火干扰林地土壤分别低32.4%和36.3%,其保水能力下降. 相似文献