极端降雨和干旱对花椒农林复合系统土壤微食物网的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 孙锋 |
| 答辩日期 | 2017-05 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 导师 | 潘开文 |
| 关键词 | 极端降雨 干旱 农林复合系统 土壤微食物网 微生物 线虫 |
| 学位专业 | 植物学 |
| 英文摘要 | 随着全球气候变化，极端降雨和干旱呈现增加的趋势。生态系统对极端气候干扰如何响应已成为迫切研究的问题。本研究在种植模式包括花椒单作、花椒苜蓿间作和花椒大豆间作的农林复合系统中模拟30天的极端降雨和干旱实验，运用磷脂脂肪酸方法研究土壤微生物群落，使用显微镜鉴定土壤线虫。通过计算土壤微生物和线虫群落抵抗力和恢复力来评定是否存在邻居植物可以缓和极端降雨和干旱对花椒生长的影响。结果表明：（1）极端降雨显著改变了土壤属性，在极端降雨处理中，三种种植模式中土壤含水量显著高于对照处理，而土壤硝态氮含量显著低于对照处理。（2）极端降雨显著影响土壤微食物网群落结构，在花椒单作模式中，极端降雨显著降低了总微生物量、细菌生物量、真菌生物量和食真菌线虫密度；在花椒苜蓿间作模式中，极端降雨显著降低了总微生物量、细菌生物量、真菌生物量、食细菌线虫密度和杂食捕食线虫密度，而增加了食真菌线虫密度；在花椒大豆间作模式中，极端降雨显著降低了细菌生物量、总线虫密度、食细菌线虫密度、食真菌线虫密度和杂食捕食线虫密度。花椒大豆间作模式中总微生物抗性指数显著高于花椒单作模式和花椒苜蓿间作模式，而食细菌线虫抗性指数显著低于其它两种种植模式。（3）在极端降雨处理下，花椒大豆间作模式中花椒叶片氮含量最高，显著高于花椒单作模式和花椒苜蓿间作模式中花椒叶片氮含量。相关分析表明花椒叶片氮含量与微生物抗性指数正相关，与线虫抗性指数负相关。（4）极端降雨结束45天后，土壤微生物和线虫群落的恢复受到豆科植物的显著影响，在花椒单作模式中，微生物量恢复到对照水平，但微生物群落结构并没有恢复到对照水平，线虫各营养类群密度恢复到对照水平，但线虫功能团、线虫属的密度和线虫属群落结构都没有恢复到对照水平；在花椒苜蓿间作模式中，微生物量和群落结构都恢复到了对照水平，但总线虫密度、食细菌线虫密度、杂食捕食线虫密度、线虫功能团、线虫属密度和线虫属群落结构没有恢复到对照水平；在花椒大豆间作模式中，微生物量、微生物群落结构、线虫密度和线虫属群落结构都恢复到了对照水平。（5）干旱对三种种植模式中土壤微生物量和群落结构无显著影响，然而干旱增加了花椒单作模式和花椒大豆间作模式中土壤微生物的生理压力指数。在花椒单作模式中，干旱对线虫密度无显著影响；在花椒苜蓿间作模式中，干旱显著增加了总线虫密度、植食性线虫密度、食细菌线虫密度和食真菌线虫密度；在花椒大豆间作模式中，干旱显著降低了总线虫密度、食细菌线虫密度和食真菌线虫密度。（6）花椒单作模式中总线虫抗性指数、食细菌线虫抗性指数和食真菌线虫抗性指数显著高于花椒苜蓿间作模式和花椒大豆间作模式。干旱处理下，花椒苜蓿间作模式中花椒叶片氮含量最高，显著高于花椒单作模式和花椒大豆间作模式中花椒叶片氮含量。相关分析表明花椒叶片氮含量与微生物生理压力指数呈负相关，与食真菌线虫抗性指数和杂食捕食线虫抗性指数呈负相关。（7）干旱结束45天后，土壤微生物和线虫群落的恢复受到植物群落构成的显著影响，在花椒单作模式中，微生物量恢复到了对照水平，但微生物群落结构没有恢复到对照水平，杂食捕食线虫密度、线虫功能团、线虫属密度和线虫属群落结构没有恢复到对照水平；在花椒苜蓿间作模式中，微生物量和群落结构、线虫密度和群落结构都恢复到对照水平；在花椒大豆间作模式中，总微生物量、细菌生物量和真菌生物量显著高于对照处理，而且微生物群落结构也没有恢复到对照水平，植食性线虫密度显著高于对照水平，而且线虫功能团、线虫属密度和线虫属群落结构也没有恢复到对照水平。因此，不同的邻居作物的生理和抗性特点影响土壤食物网抗性和恢复力，进而影响目标物种营养吸收。在全球气候变化背景下，邻居作物可以通过影响土壤食物网稳定性缓和目标作物生长。 |
| 学科主题 | 生态研究 |
| 语种 | 中文 |
| 产权排序 | 1 |
| 源URL | [http://210.75.237.14/handle/351003/28755]  |
| 专题 | 成都生物研究所_生态研究 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙锋. 极端降雨和干旱对花椒农林复合系统土壤微食物网的影响[D]. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：成都生物研究所
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