模拟增温对森林土壤线虫群落的影响

论文摘要

全球气候变暖对森林生态系统结构及功能具有重要而深远的影响,森林地下食物网组成结构的变化能够反映森林生态系统对气候变暖的响应。土壤线虫是地下食物网的重要成分,在物质循环和能量流动过程中发挥重要作用。为了查明森林土壤线虫群落对全球气候变暖的响应,2013年11月在贡嘎山东坡森林采用土柱移植法,将海拔3200 m（E0）的土柱分别移植到海拔2800 m（E1）、2400 m（E2）、2000 m（E3）、1600 m（E4）处实现自然增温。同时对每个梯度的移植土柱采取不控制凋落物和降水（T1组）和控制凋落物和降水（T2组）两种处理,分别模拟温度与降水等多因素综合作用和温度单因素作用。于2014-2017年每年11月对T1、T2组及周围原生林地（CK）的土壤线虫和环境因子进行监测,主要结果为:气温和土温随海拔梯度下降呈逐渐增加趋势,从E0到E4土壤年均温度依次增加2.11℃、4.0℃、6.4℃、8.6℃;空气湿度和土壤湿度呈下降趋势。T1组的有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾随温度上升显著增加,T2组土壤化学性质对增温的响应不明显。增温时间的延长能显著提高T1组和T2组速效氮和全钾含量。由此可知,单一温度变化对土壤化学性质影响较弱,而温度、降水和凋落物等多样因素综合作用对土壤化学性质影响较强。T1和T2两组间土壤线虫群落组成和结构存在显著差异。总体上随着温度增加,T1和T2组土壤线虫群落密度呈增加趋势,T1组类群数呈先增加后减少趋势,T2类群数则逐渐减少;T1和T2组的Shannon指数均逐渐降低;Simpson指数均呈增加趋势。此外,不同处理、不同年间的变化趋势存在一定差异。T1和T2组的群落密度、Shannon指数显著低于CK组,T1组类群数显著高于T2组,T2组Simpson指数显著高于T1组。不同处理下环境因子对土壤线虫群落密度及多样性的影响也各不相同。T1组土壤线虫多样性与pH、速效磷和土温与呈显著正相关,T2组土壤线虫多样性则与土壤湿度和气温呈显著正相关。T1和T2两种增温处理对土壤线虫群落营养结构和生态指数有明显影响。两种处理的食细菌线虫密度和基础指数随温度增加显著增加,成熟度指数和植物寄生线虫成熟度指数随温度增加显著降低;食真菌线虫、植物寄生线虫和捕食-杂食线虫的密度变化趋势在不同处理、不同年间的变化趋势存在差异,但T1和T2组食真菌线虫、植物寄生线虫、捕食-杂食线虫的密度和通道指数显著低于CK组。T1组和T2组土壤线虫群落营养结构和生态指数均受到多种环境因子影响。本研究表明贡嘎山东坡林地的土壤食物网是以细菌分解为主的分解途径,增温处理降低土壤生态系统的稳定性,增强了土壤食物网的抗干扰能力。研究结果表明,森林土壤线虫群落对气候变暖的响应具有复杂性,温度升高可以改变线虫食物网的结构和功能,从而影响森林生态系统的物质循环途径和能量利用效率。仍需要建立长期野外控制实验以揭示土壤线虫对气候变化的真实响应。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 马金豪

导师: 吴鹏飞

关键词: 贡嘎山,模拟增温,土壤线虫,营养结构,生态指数

来源: 西南民族大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 西南民族大学

基金: 国家自然科学基金面上项目:全球气候变化背景下森林土壤动物群落对温度变化的响应机制(41371270)

分类号: S714.3

DOI: 10.27417/d.cnki.gxnmc.2019.000121

总页数: 63

文件大小: 4271K

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