张家冲植被类型与土壤微生物多样性

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1、三峡库区小流域植被类型与土壤微生物多样性第一章背景介绍1.1研究区概况张家冲位于湖北省宜昌市秒归县茅坪镇西南部，距秒归新县城8.5km,距三峡大5km,其地理位置为东经110。57'20",北纬30。466",流域总面积1.58km2<>流域内有3条支流经瓮桥沟汇集流入茅坪河⑴。流域内共有住户176户，610人，土地宗庙按年级1.62km2,共有耕地43.2hm2（大于25。的耕地15.6hm2）,林地98.1hm2（其小疏幼林地40.7hm2,经果林7.5hm2）,草地3.3hm2,荒山荒坡8hm2,非生产用地9.3hm2[21o张家冲小流域属山地丘

2、陵地貌，四周高，中间低最低海拔148m,最高海拔530mo下部较为平缓，中上部坡度较陡，流域特征为典型的闭合小流域。气候屈亚热带大陆性季风气候，温和湿润，雨量充沛，四季分明。该流域属典型的花岗岩出露发育区域，土壤为花岗岩母质出露发育的石英砂土，植被以亚热带常绿、落叶阔叶林和针阔混交林为主，林特资源有低山河谷的柑橘，半高山的茶叶、板栗，高山的木材等。森林覆盖率达到62。6%。流域内的两大主要生态环境问题是水土流失及非点源污染。农业非点源污染是区内水质污染主要原因。流域内水土流失类型主要为水力侵蚀、重力侵蚀，且以面蚀为主，主要发生在坡耕地、疏残幼林和植被覆

3、盖率低的地方山現2003年，张家冲小流域水土保持试验站正式投入观测，目前试验站已经建成了包括19个取水点、5个自然小区、2个农作物增产试验小区、5个经济作物小区、9个坡度对比小区等试验观测场点，并设有4个雨量站、1个气象场。观测试验内容包括不同坡度的降雨量、径流总量、径流深、径流系数和悬移质侵蚀模数，农作物、经济林、蔬菜物候期生长状况及投入产Hi效益，林木生长状况、植被覆盖率、生物量等〔現1.2植被类型与土壤微生物相互关系研究现状植被多样性与土壤微生物多样性相互联系、密不可分。植物通过对土壤环境如含水量、pH值、碳、氮、磷含量及比例等的影响，作用于土壤

4、微生物的生存环境，从而对微生物多样性产生效应⑷。土壤微生物是生态系统中重要的组成成分，土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性，对植物的生长发育和群落结构的演替具有重耍作用。同时地上植被也影响土壤微生物多样性，地上植被和地下微生物间具协同作用和正负反馈效应的互作机制⑷。影响土壤微生物群落结构多样性的因索有很多，主要包括土壤自身的理化性质和植被群落的类型。土壤颗粒大小、水分、pH、酶活性以及有机质含量等直接彫响土壤微生物的数量及其活性。植被类型对土壤微生物的群落结构也存在直接或者间接的影响。植物的凋落物以及根系的分泌物是微生物的能源来源。植被对地下土壤产

5、生直接影响，然后土壤再对其中的微生物的群落结构和类型产生影响。具体表现在植被通过影响土壤的通气性、水分含暈、土壤温度、pH值及各种土壤养分来影响土壤川的微生物区系，从而丰富土壤中的土壤微生物种类，进而提高其群落结构多样性。土壤微生物传统上被认为是呈随机分布，直到最近几年才发现土壤微生物多样性空间分布格局如种■面积关系、距离■衰减关系在本质上与动植物的空间分布相似的证据。这些证据尽管在很大程度上否定了土壤微生物呈随机分布的传统观点，但对土壤微生物地理分布格局并不清楚叫目前国内外许多学者都在做植被类型和土壤微生物相互关系的研究。Jean等通过対波德加湾海洋

6、保护区的不同土壤进行研究，用多元统计等的方法得出：植物种类、土壤理化性质、空间位置以及植物相近性等，在不同程度上都对微生物群落组成有着显著的影响⑹。葛萍⑺对大别山鹦落坪白然保护区不同海拔梯度对应的典型森林植被的土壤做了系统地研究，得出一•系列的结论：1。海拔高度不同（植被类型不同）土壤的理化性质不同，且土壤理化性质随海拔增高呈现一定规律性，这与刘银银的研究有相似之处，但刘银银的研究不包括海拔梯度的变化2o不同植被土壤有机碳、氮含量存在季节波动；3o不同植被下土壤优势矿质不同；4。不同植被类型间土壤呼吸速率存在一定差异，这与杨刚等的研究结果基本一致冈；5

7、不同植被类型间土壤分解速率也存在着差异。杨刚等的研究还指出，土壤代谢嫡在不同植被类型问差界显箸，从草丛到次生林依次减小，但到成熟林阶段突然增大罔。刘银银还研究了不同植被类型土壤的微生物数量、微牛•物牛物量和微牛物呼吸作用，发现不同植被类型土壤微生物特征具有显著性差异，她还总结到土壤质地结构、营养条件及水分含量均对微生物功能多样性有显著影响⑸。彭燕等也报道了不同的植被类型，甚至于季节的变化，对微生物生物量碳、微生物呼吸和微生物代谢嫡均存在显著影响®。在所有的土壤理化性质中，土壤有机碳对不同植被类型下土壤微生物群落组成影响最为显著［⑼。总的來说，不同植被类

8、型下土壤的理化性质不同，进而导致对应土壤中国微生物的数量、群落结构、生物量以及活性等存在差异。