鄂尔多斯砒砂岩区植物和土壤微生物多样性研究

论文摘要

砒砂岩是形成于三叠纪、侏罗纪、白垩纪时期的河流相沉积碎屑的俗称,其土质结构疏松、有机质含量较低、水稳定性较差、抗侵蚀能力极低,“无水坚如磐石,有水则松如烂泥,遇风则风化剥蚀”这是对砒砂岩最生动的描述。本研究以鄂尔多斯砒砂岩区为研究对象,选取四条沟壑（阿大线、活鸡兔、哈拉沟、石圪台）对其植物群落及土壤理化性质进行调查,并通过形态学方法研究土壤丛枝菌根真菌（AM真菌）数量及多样性的变化规律,解析砒砂岩对AM真菌多样性的影响机理,为砒砂岩区植被建设和生态修复提供理论基础,主要研究结果如下:1、在研究区共发现14科,24属,30种被子植物,其中菊科和禾本科的植物种类较多,占总物种数的43.75%。植物多样性指数结果显示:除HLG样区外,其他各样区均表现为坡顶>沟底>沟坡中,坡顶、沟坡中阴阳面差异不显著。2、为调查砒砂岩区土壤养分及酶活性状况,对砒砂岩区土壤土壤理化性质指标进行测定得出:研究区土壤呈强碱性,养分各指标均处于全国第二次土壤养分普查分级的第三-六级标准,属于低养分土壤。对活性测定得出:土壤中酶活性较低,尤其是土壤中磷酸酶的活性较低。3、研究区土壤可培养微生物菌落数:细菌菌落数>放线菌菌落数>真菌菌落数。与植物多样性呈正相关,但不显著。细菌菌落数与所测土壤理化性质中各指标无显著相关性,放线菌菌落数与土壤pH呈显著正相关,与其他因子无显著相关性。可培养细菌数量与中性磷酸酶呈显著正相关。4、在研究区共分离到土壤AM真菌6科9属36种AM真菌,其中无梗囊霉属（Acaulospora）与球囊霉属（Glomus）种类最多,均为9种。孢子密度变化趋势为:ADX、HJT样区均表现出:坡顶>沟坡中、沟底,差异不显著;HLG、SGT样区表现为:坡顶>沟阳坡中>沟底。孢子辛普森指数显示:ADX、HJT沟坡中>坡顶>沟底,其中坡顶阴阳面差异显著,HLG各样点间变化不显著;香浓威纳指数除石圪台阳坡顶外,其他各样区各样点差异不显著。5、研究区土壤AM真菌孢子密度与pH、全碳、全钙、放线菌数量呈显著负相关,与含水量呈显著正相关。AM真菌丰富度与有效磷、放线菌数量、pH、全碳呈显著负相关,与过氧化氢酶显著正相关。AM真菌孢子辛普森指数与有效磷、全碳呈显著负相关,与土壤团聚体粒级0.106 mm<D<0.250 mm呈显著正相关;香农维纳指数与有效磷、速效钾、全氮、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶呈显著正相关,与土壤中细菌数量呈极显著负相关。

论文目录

摘要

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一、引言

1.1 研究背景

1.1.1 砒砂岩简介

1.1.2 砒砂岩沟壑生境概述

1.1.3 风积沙概述

1.1.4 土壤微生物概述

1.1.5 AM真菌简介

1.2 项目研究目的及意义

1.3 技术路线

二、研究材料及方法

2.1 研究样地概况

2.2 研究材料及方法

2.2.1 植物多样性调查方法

2.2.2 土样的采集

2.2.3 植物生物量

2.2.4 植物群落多样性指数

2.2.5 常见植物根侵染率的测定

2.2.6 土壤理化性质

2.2.7 土壤养分的测定

2.2.8 土壤微生物数量调查

2.2.9 土壤酶活性测定

2.2.10 土壤AM真菌孢子多样性调查

2.2.11 数据统计与分析

三、结果与分析

3.1 植物群落特征

3.1.1 砒砂岩区自然植被调查

3.1.2 研究区植物多样性

3.1.3 砒砂岩区菌根植物及侵染率

3.2 砒砂岩区土壤结构及理化性质

3.2.1 .砒砂岩区土壤团聚体的变化

3.2.2 砒砂岩区土壤含水量的变化

3.2.3 砒砂岩区土壤pH的变化

3.2.4 砒砂岩区土壤铵态氮的变化

3.2.5 砒砂岩区土壤有效磷的变化

3.2.6 砒砂岩区土壤速效钾的变化

3.2.7 砒砂岩区土壤全磷的变化

3.2.8 砒砂岩区土壤全氮的变化

3.2.9 砒砂岩区土壤全碳的变化

3.2.10 砒砂岩区土壤全钙的变化

3.3 砒砂岩区土壤可培养微生物数量

3.3.1 砒砂岩区土壤微生物数量

3.4 研究区土壤酶活性

3.4.1 砒砂岩区土壤碱性磷酸酶活性的变化

3.4.2 砒砂岩区土壤酸性磷酸酶活性的变化

3.4.3 砒砂岩区土壤中性磷酸酶活性的变化

3.4.4 砒砂岩区土壤蔗糖酶活性的变化

3.4.5 砒砂岩区土壤过氧化氢酶活性

3.4.6 砒砂岩区土壤脲酶活性的变化

3.5 砒砂岩区土壤AM真菌的种类及物种多样性

3.5.1 砒砂岩区AM真菌物种多样性

3.5.2 砒砂岩区AM物种多样性

3.6 植物、微生物与土壤因子的相关性

3.6.1 AM真菌与植物多样性相关性

3.6.2 AM真菌群落与土壤非生物因子相关性

3.6.3 AM真菌群落与土壤酶活性相关性

3.6.4 AM真菌群落与土壤微生物数量间相关性

3.6.5 AM真菌群落与植物多样性相关性

3.6.6 植物多样性与土壤微生物数量间相关性

四、讨论

4.1 风积沙对砒砂岩区自然植被的影响

4.2 砒砂岩土壤结构及养分的差异

4.3 砒砂岩区土壤微生物特征及其差异

4.3.1 可培养土壤微生物特征及差异

4.3.2 AM真菌群落及其多样性

五、结论

六、参考文献

七、致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张换迪

导师: 包玉英

关键词: 砒砂岩,真菌,植物,多样性

来源: 内蒙古大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 内蒙古大学

基金: 企业单位委托项目(CSIE16033593)

分类号: Q948.113

总页数: 94

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鄂尔多斯砒砂岩区植物和土壤微生物多样性研究

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