塔南自然植物沙包中凋落物分解特性与土壤因子的关系
文献类型：学位论文
| 作者 | 郭平林 |
| 答辩日期 | 2020-06-30 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 曾凡江 |
| 关键词 | 自然沙包 植物凋落物 热解指纹 土壤微生物 塔克拉玛干沙漠南缘 Natural cones Plant litter Pyrolytic fingerprints Soil microorganism The southern edge of the taklimakan desert |
| 学位专业 | 理学硕士 |
| 其他题名 | Relationship between decomposition characteristics of litters and soil factors in natural vegetation cones of tanan |
| 英文摘要 | 植物参与的碳循环是生物地球化学循环的重要部分。凋落物的分解是植物参与碳循环的关键。有关凋落物分解的研究大都集中于表层凋落物的短期分解过程和机制，以及土壤有机碳转化过程等方向，对于底层凋落物的长期分解过程的研究较少。多枝柽柳（Tamarix ramosissima Lbd.）和疏叶骆驼刺（Alhagi sparsifoliaShap.）（以下简称“骆驼刺”） 和花花柴（Karelinia caspia(Pall.)Less）是塔克拉玛干沙漠南缘（以下简称“塔南”） 广泛分布的耐盐耐旱植物， 也是塔南自然植被的建群物种。这些植物形成的沙包中埋藏了大量的凋落物。但是对于沙包中凋落物分解特性以及周转速率尚不清楚。 因此，本研究以塔南三种自然植物沙包为研究对象，利用热裂解气相色谱质谱(Py-GC-MS/MS)技术，解析了凋落物的热解产物指纹，分析凋落物的热解产物在剖面上的变化规律；结合释光测年技术，分析剖面上时间序列；并通过宏基因测序技术，分析土壤剖面上凋落物不同分解阶段的土壤真菌和细菌群落组成。目的是揭示荒漠植物凋落物分解特征和差异，及其与土壤因子的关系; 阐明荒漠区凋落物分解与环境因子的关系; 探讨塔南地区凋落物的分解和转化时期。 这将进一步加强我们对干旱荒漠生态区中凋落物分解和有机碳储存的认识，其结果对保护和恢复荒漠植被具有科学指导意义。本研究主要结果如下：1、 三种凋落物的热解产物和分解速率不同。其中多枝柽柳含有较多的酚类化合物；花花柴茎的热解产物的含氮化合物（主要是咪唑类）高于骆驼刺和多枝柽柳，花花柴叶片的酚类化合物含量占在所有组分的 16%左右；骆驼刺叶片脂肪酸含量高，茎的木质化程度高。 结合测年数据发现凋落物的分解速率多枝柽柳＞花花柴＞骆驼刺， 骆驼刺分解较慢可能与骆驼刺沙包的沉积速度有关。2、三种沙包中土壤微生物多样性没有随土壤深度加深而降低的规律。三种沙包土壤真菌多样性在剖面山呈锯齿状分布，且有向下的趋势；土壤细菌在底层较高。多枝柽柳沙包土壤细菌在 80cm 和 180cm 出较高的多样性较大，骆驼刺和花花柴沙包土壤细菌分别在 120cm 和 180cm 处的多样性较大。3、自然植物沙包中凋落物分解周期不止一个，不同剖面深度的凋落物可能处于不同的分解周期。三种凋落物在垂直空间上有相似的分解规律。三种植物凋落物的热解产物，凋落物的碳氮比和土壤的碳氮比呈现同样的规律—向下的周期性波动。在凋落物分解的过程中， 每一个变化周期内的化学计量学都与凋落物分解养分释放的规律一致。这种周期性分解的时间跨度，与古气候变化的周期一致，气候因子可能决定沙包凋落物的周期性分解规律。4、通过构建结构方程模型，发现凋落物碳氮比，土壤含水率和微生物多样性能够解释三种荒漠植物凋落物五种组分变化的 83%。土壤含水率与土壤真菌多样性显著正相关；短链烷烯烃、氨基酸、脂肪酸等随着真菌多样性的增加而增加，随细菌多样性的增加而降低。而凋落物的碳氮比值与凋落物短链烷烯烃、氨基酸、脂肪酸等组分呈负相关关系。其原因可能是随着 C/N 比值的增加，氮素的固持作用加强，而氨基酸、脂肪酸和短链烷烯烃等可能是微生物固持元素的中间状态。 |
| 学科主题 | 植物学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15419]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭平林. 塔南自然植物沙包中凋落物分解特性与土壤因子的关系[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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