日本落叶松枯落物分解过程及其生物学特征研究

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1、分类号S714密级公开UDC学位论文日本落叶松枯落物分解过程及其生物学特征研究TheStudyontheProcessofLitterDecompositionandItsBiologicalCharacteristicsinLarixKaempferiPlantations牛小云指导教师姓名张守攻研究员申请学位级别博士专业名称森林培育研究方向森林生态系统管理论文提交日期2015年5月论文答辩日期2015年6月学位授予日期2015年7月答辩委员会主席评阅人北京·中国林业科学研究院学位论文日本落叶松枯落物分解过程及其生物学特征研究学位论文作者牛小云指导教师姓名张守攻研究员指导小组成员孙晓

2、梅研究员申请学位级别博士专业名称森林培育研究方向森林生态系统管理论文答辩日期2015年6月中国·北京DissertationfortheDegreeTheStudyontheProcessofLitterDecompositionandItsBiologicalCharacteristicsinLarixKaempferiPlantationsCandidate:NiuXiaoyunSupervisor:Prof.ZhangShougongAssociateSupervisor:Prof.SunXiaomeiAcademicDegreeAppliedfor:DoctorSpeciali

3、ty:SilvicultureDateofDefence:June,2015Degree-conferring-institution:ChineseAcademyofForestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进斤的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加ｔＡ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得本研巧生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者盜名曰期；７〇＾月曰之｜巧学位论文版

4、权使用授权书本学位论文作者完全了解中国株业科学研究院有关保留、使用学位论丈的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁粧，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研巧院可将学位论文＾的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可处采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＂么祷乂￣学位论文作者签名：：导师签名斗＾、文＊年月曰之ｖＸ年＾月曰７０修＾勺＾学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：摘要枯落物分解是养分归还土壤的重要

5、途径。人工林具有速生、短轮伐期、长期单一化种植等特点，枯落物分解缓慢，地力出现衰退，这种现象在针叶林中尤其突出，因此了解枯落物分解过程和分解机制，对于提高人工林土壤肥力和改善林地质量具有重要作用。本研究以温带和北亚热带亚高山区日本落叶松人工林为研究对象，采用实时荧光定量PCR（qPCR）技术、末端限制性酶切片段长度多态性（T-RFLP）技术及变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术相结合的方法研究了温带地区日本落叶松不同发育阶段枯落物及两个气候区不同林分密度下、不同组成的枯落物中微生物群落结构特征，同时对枯落物的分解特征、养分特征及酶活性特征等进行了研究，利用典范对应分析与相关分析法对微生物与

6、其环境因素的相关性进行综合分析，探寻枯落分解过程中微生物的作用机制，得到如下主要结论：（1）日本落叶松人工林随林分发育，存在潜在地力衰退的趋势。表层土壤(0-5cm)与枯落物层的养分含量、酶活性及微生物数量总体上随着林分发育呈先上升后下降的趋势，在近熟林阶段最低，而枯落物贮量在近熟林阶段最高。枯落物贮量在幼龄林到近熟林阶段都表现为半分解层较高，在成熟林阶段为全分解层最高；枯落物层真菌数量和除漆酶外的其它酶活性均表现为未分解层>半分解层>全分解层；细菌数量表现为半分解层>未分解层>全分解层；真菌类群比细菌类群在不同分解层中的演替特征更明显。（2）不同组成枯落物都表现为前期分解快、后期分解

7、慢，生长季节分解快、非生长季节分解慢的分解特征，仅分解速率不同。有机碳含量、C/N比、C/P比及养分残余率基本表现为纯阔叶<针阔混合<针灌混合<纯针，其它养分含量及枯落物分解速率基本表现为纯阔叶>针阔混合>针灌混合>纯针。在温带地区低密度林分中枯落物分解较快，养分残余率较低，而北亚热带高密度林分中枯落物分解较快，养分残余率较低。北亚热带枯落物的分解速率快于温带地区，初始C/N比、C/P比低于温带地区。在同一气候区不同组成枯落物分解过程中养分元素