库布齐沙漠典型固沙植被恢复对土壤质量与细菌群落特征的影响
库布齐沙漠典型固沙植被恢复对土壤质量与细菌群落特征的影响
【摘要】： 库布齐沙漠是我国北方防沙带的关键区域,植被恢复是该区域生态治理的主要措施。沙柳(Salix psammophila)与花棒(Corethrodendron scoparium)作为该区主要的防风固沙植物种,在防沙治沙与维持生物多样性方面发挥着重要作用。为科学明晰沙漠人工固沙植被恢复不同阶段土壤质量演变机制,本文对库布齐沙漠不同恢复阶段(流动沙地、半固定沙地、固定沙地和固定沙地生物结皮覆盖阶段)的沙柳、花棒固沙植被恢复区的土壤物理、化学、土壤酶活性、微生物数量以及细菌群落结构进行了研究,分析了库布齐沙漠固沙植被在不同恢复阶段中土壤质地结构、养分特征、生物活性的保育效应,探究了植被恢复过程中土壤细菌群落组成及多样性的主要驱动因素。在此基础上,通过土壤细菌共现网络的构建,明确土壤细菌网络发展状况与关键类群的识别。主要结论如下: (1)沙柳、花棒群落恢复后土壤机械组成的优势粒径为细砂,约占46%～86%。土壤粘粒、粉粒和分形维数随着植被恢复显著增加,相对于流动阶段,在生物结皮阶段中,沙柳群落和花棒群落下土壤粘粒分别提升了441%和121%,粉粒含分别提升了506%和381%,分形维数分别提升了21.57%和7.94%。土壤粒度分布特征由近对称和宽平峰态向正偏、尖窄方向发展,且表现出较好的分选性。沙柳和花棒下土壤有机碳、碱解氮和全钾随着恢复阶段的发展逐渐增加,沙柳林下草本和花棒林下草本的速效养分表现为先增加后减少的趋势,而全效养分表现为增加的趋势。生物结皮阶段则进一步促进了土壤碳和氮的富集,生物结皮的形成显著促进了土壤有机碳、碱解氮和全氮的积累(P<0.05)。 (2)沙柳和花棒下土壤脲酶活性随着植被恢复显著增加(P<0.05),沙柳下土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶活性随着恢复阶段呈增加趋势,花棒下土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶活性则呈先增加后下降趋势;随着植被恢复,灌木林下草本和生物结皮有利于脲酶和过氧化氢酶活性的恢复。植被恢复区土壤酶活性随着土层深度的增加逐渐降低;土壤有机碳、速效养分、p H、电导率和土壤机械组成是土壤酶活性的主要影响因素。随着植被不断恢复,土壤细菌、真菌和放线菌活性增强,其中细菌数量占比巨大,约占73.26%～99.64%,放线菌占比次之,真菌占比最少。 (3)沙柳、花棒群落恢复后土壤细菌扩增子序列变异(ASV)数量逐渐增加,土壤细菌优势菌群为放线菌门、变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门,相对丰度约占81.33%以上。在0～10 cm土层深度,花棒、花棒林下草本、沙柳和沙柳林下草本的土壤细菌群落Ace指数(Abundance-based Coverage Estimator)、Observed Species、Simpson指数、Shannon指数和Chao1指数均随着植被恢复呈增长趋势。不同恢复阶段花棒、花棒林下草本、沙柳和沙柳林下草本的土壤细菌群落β多样性存在显著性差异(P<0.001)。土壤速效养分和p H显著影响着细菌群落组成与多样性。 (4)沙化土地恢复过程中土壤细菌网络的复杂性和稳定性逐渐提高,对环境扰动的抵抗性增强。沙柳林下草本和花棒林下草本的细菌网络结构相对于花棒和沙柳表现为更简单,但物种之间表现出更多地合作关系。生物结皮极大地促进了土壤细菌物种间的合作关系。土壤细菌网络中主要节点以变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和芽单胞菌门为主。在沙化土地恢复过程中,增加了土壤细菌网络关键类群数量,在沙柳、花棒群落中土壤细菌网络关键类群数量分别为4～10个和4～12个。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2024
精品图书
安睡有方：失眠防治一本通《安睡有方——失眠防治一本通》通过有趣的语言来向读者介绍睡眠的方方面面，如睡眠的常识、做梦的一些小知识，并告诉读者失眠是什么、哪些原因可以导致失眠、怎样面对失眠问题等，希望能对被睡眠问题困扰的读者有所帮助。更多 >相关知识
库布齐沙漠几种固沙树种环境适应性的初步研究
南四湖湿地恢复过程中植被及种子库特征研究
塔里木河下游不同地下水埋深下的土壤种子库特征
土壤种子库与鼢鼠土丘植被恢复的关系
探讨典型沙漠区主要植被的修复及优化管理
土壤酸碱度调控对内蒙古草原植被群落及养分特征的影响
退化喀斯特植被恢复对土壤微生物数量及群落功能多样性的影响
科尔沁沙地植被恢复过程中群落组成及多样性演变特征
西南喀斯特典型生态系统土壤特征与植被适应性恢复研究
贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征
网址: 库布齐沙漠典型固沙植被恢复对土壤质量与细菌群落特征的影响 https://m.huajiangbk.com/newsview1309374.html
| 上一篇: 固沙造林花棒种子货源充足、先看后 |
下一篇: 水柏枝的根系特征及固沙效果研究 |
