【正文】 已成為目前的研究趨勢 ,為理解土壤氮循環(huán)和土壤微生物在土 壤養(yǎng)分循環(huán)和土壤氮循環(huán)的作用具有十分重要的意義 [1]。盡管已經(jīng)有許多研究報道 ,動態(tài)變化特點的土壤微生物生物量 ,但變化規(guī)律和調(diào)控機理仍不清楚。土壤微生物群落在不斷新老替換 。土壤微生物生物量在土壤條件變化和反應(yīng)迅速[26]。土壤微生物生物量在不同森林生態(tài)系統(tǒng)可能有不同的特征動態(tài)變化的時節(jié) ,但在夏季的高和低的冬季、夏季低高和干燥 ,冬季潮濕季節(jié)交替循環(huán)是最常見的。土壤微生物生物量碳的森林凋落物分解前一個月 (9月 )達到最大值 ,在最冷的月最低 ,這是 ruan等在熱帶雨林地區(qū)的研究結(jié)果 [8]。樸河春等研究 了 貴州喀斯特地區(qū) 中 土壤微生物量碳的季節(jié)性變化 特征 ,發(fā)現(xiàn)土壤微生物 生物 量 C具有 顯著 的 季節(jié) 動態(tài)特征 , 冬季土壤微生物量 C比夏季含量要高 。 表現(xiàn)為土壤微生物 生物 量 C在植物休眠季節(jié) 保 持 較高 的 水平 ， 在植物生長 季節(jié) 保 持在較低水平 [910]。有一些研究結(jié)果表明 ,土壤微生物生物量 C在干燥的季節(jié)里 最 大， 在雨季是最小的 [11]。這說明 ,土壤微生物生物量的季節(jié) 動態(tài) 具有復(fù)雜性 的特點 。土壤微生物生物量季節(jié)性漲落 ,主要與土壤中可利用碳和 植物生長節(jié)律、 養(yǎng)分資源的限制、土壤 濕度 及土壤溫度 等因素有關(guān)。 劉滿強等研究發(fā)現(xiàn)土壤微生物量 C、 N在不同植被下的季節(jié)波動 狀況 也不同 ,林地土壤微生物生物量 C、 N冬 季和 夏 季的數(shù)值高于 秋 季和 春 季 ,而荒草地夏 季和 春 季的數(shù)值高于 秋 季和 冬 季。 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 ,動態(tài)變化的因素很多 ,除了人為干擾因素 的 影響 ， 土壤中微生物的分布也不容忽視。 森林土壤微生物活性是一個 重要的組件 ，對 土壤屬性 來說 ,三大類型的微生物生物量是其中的 一個重要指標 ,對 土壤微生物活動 來說 。 另 外 ,森林土壤中具有功能性的微生物 ,主要有 纖維素分解菌、 氨化細菌、 固氮菌、 硝化細菌和反硝東北林業(yè)大學本科畢業(yè)論文 2 化細菌等微生物 類群 , 直接參與碳和氮循環(huán)在森林土壤 ,反映了分解的有效氮在土壤養(yǎng)分和碳源和氮源的生產(chǎn)力等。 Mao 等 研究發(fā)現(xiàn)相關(guān)的微生物生物量碳與土壤溫度、水分含量低于微生物生 物量氮、微生物生物量和土壤溫度、水分 ,具有良好的相關(guān)性 [16]。 胡承彪等通過對里駱 不同森林類型的土壤微生物是確定 ,發(fā)現(xiàn)各種各樣的森林土壤中細菌數(shù)為最 ,真菌 ,放線菌少 。 鄭華等研究發(fā)現(xiàn) : 天然次生林土壤微生 物生物量碳和細菌量最高 ,其次是種植園 ,最后 ,荒地 。有 研究發(fā)現(xiàn) :隨著復(fù)蘇的退化喀斯特植被、土壤微生物數(shù)量、生化作用強度、微生物生物量碳和微生物熵增加顯著 ,土壤微生物活性明顯增強 ,表現(xiàn)在喬木 灌木 草本 裸地。 國外現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明 ,土壤微生物生物量氮含量一般是 20 200 毫克 /千克 ,在土壤中占總氮的 3%到 6%。 選題目的和意義 森林土壤微生物是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分 ,在 腐殖質(zhì)組成 ， 森林凋落物分解 ,土壤養(yǎng)分循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換中扮演著重要的角色 ,數(shù)量 不僅直接影響到土壤生化過程和土壤營養(yǎng)成分和轉(zhuǎn)換 ,也代表了土壤生物活性 ,是保持和恢復(fù)林地生產(chǎn)力的主要因素 [18] 。也反映了土壤的質(zhì)量 ,人類干擾 ,和一個最敏感的指示器的土地利用變 化。 微生物生物量是反映土壤質(zhì)量的重要 生物學指標 [19]。 很多 研究表明 ,森林土壤微生物生物量具有 非常 明顯的季節(jié)動態(tài)變化特征。 隨著全球變暖趨勢逐漸明顯 ,土壤微生物生物量在分解的有機質(zhì) ,土壤溫室氣體釋放過程中的作用已成為全球碳循環(huán)的一個重要問題的全球氣候變化研究。一般的觀點 ,對于一個特定的森林生態(tài)系統(tǒng) ,土壤溫度和土壤水分的季節(jié)變化是調(diào)節(jié)土壤微生物生物量季節(jié)波動的主要因素 ,和不同植被的地理分布和植被類型是不同大小的森林生態(tài)系統(tǒng) ,土壤微生物生物量 的變化是 季 節(jié)性差異產(chǎn)生的波型 [20]。 緯度的增加 ,土壤溫度對土壤微生物生物量季節(jié)性波動的主要監(jiān)管作用逐漸加強 ,土壤水分對土壤微生物生物量主導(dǎo)調(diào)節(jié)功能的季節(jié)性波動逐漸減弱 。條件 為 高溫和高濕度的環(huán)境 ,土壤微生物活動增加 ,加速分解利用能源物質(zhì) ,維持快速的周轉(zhuǎn)率 ,雖然土壤微生物快速繁殖 ,但往往由于 受 限制的可用資源 ,土壤微1 前言 3 生物生物量是 較小的 ,土壤微生物生物量氮含量可以反映土壤氮能力的大小 ， 對土壤溫度和土壤濕度除了直接影響土壤微生物 ,主要是通過也影響植物的生長節(jié)奏和土壤微生物和植物對土壤養(yǎng)分競爭關(guān)系來影響季節(jié)性波動的土壤微生物生物量 。另外，土壤微生物量氮是土壤有效氮活性庫的主要部分。 東北林業(yè)大學本科畢業(yè)論文 4 2 研究區(qū)概況 [4] 地理位置 該實驗取樣的地方是涼水實驗林場，涼水實驗林場位于黑 龍江省伊春市帶嶺涼水溝原始林地，是小興安嶺紅松闊葉林典型代表之一。 48′ 30〃 ~128。北緯 47。 14′ 22〃 。年 均 溫為 。 C，一月為 最低為 。 C 為極端最高 溫 ， 。 C， 。 C 為 極端最低地溫。其中林外蒸發(fā)量比林內(nèi)大 %。河流 有 長為六個多月 的 結(jié)冰期 ， 結(jié)冰 開始于 十月下旬， 開凍 始于 四月中旬， 有 100~120d 的 無霜期， 五月中旬 開始 晚霜， 九月下旬 開始早霜 。 喬灌木開始休眠 是在 十月初 ，此時氣溫為 ，植物 有 120d 的生長期 。 據(jù)多年的調(diào)查研究統(tǒng) 計本區(qū)有動、植物種類 20xx 余種 ，森林植被類型豐富 ， 同時物種也特別多 。 這里是 我國現(xiàn)有保存下來的 較大片原始紅松林基地之一。 土壤 該實驗區(qū)的地帶性土壤為暗棕壤。 暗棕壤：該類土分布面積最廣，是小興安嶺典型的地帶性土壤，該土壤在涼水林場分布各類型的原始紅松林和破環(huán)后次 生林下均有著分布。適于林木生長。 沼澤土：該類土壤發(fā)育于林區(qū)低濕地段，小溪旁地形平坦，地表經(jīng)常間歇積水，常見植被有小葉草、泥炭蘚、苔草等。 本章小結(jié) 該地區(qū)極具溫帶森林的特征，極具溫帶森林的代表性，在該實驗區(qū)取樣是很科學的。并在這三種林型中各選大、中、小三個林隙，在每個林隙中也按“ S”形選設(shè) 5 個采樣點。土樣立即裝入 冷藏箱 ， 并盡可能快的 帶回實驗室置于 2。 實驗方法 試劑配置 混合催化劑：按照硫酸鉀：五水硫酸銅：硒粉 =100： 10： 1，稱取硫酸鉀 100g、五水硫酸銅 10g、硒粉 1g。貯于瓶中。 2%硼酸溶液：稱 20g 硼酸溶于 1000ml 水中，再加入 2ml 混合指示劑。 ：取比重 的濃鹽酸 ，用蒸餾水稀釋至1000ml，用基準物質(zhì)標定之。 去乙醇氯仿的配制 方法 ：通風柜 量取 一百 毫升 的 氯仿 放到五百 毫升的分液漏斗中，往其中 加 二百 毫升蒸餾水， 把 塞 子加上以后 ， 上下左右 振蕩 它十幾 下 以后 打開塞子放氣， 其 后 蓋上 塞 子繼續(xù) 振蕩 它十幾 下， 就這樣 反復(fù) 至少三 次 后 ， 把 分液漏斗 放到 鐵架臺上， 等待使 溶液分層 以后 ， 把 分液漏斗下端的閥 打開 ， 把 下層溶液（ 即 氯仿） 倒 入 二百毫升的燒杯 ， 把 剩 下 的溶液倒 到 水槽 中 。 最后 將精制后的氯仿倒 到 棕色瓶中，加入無水 CaCl2 10g， 放到陰暗的地方保存起來 。 把培養(yǎng)好的土樣連同燒杯一起放到 真空干燥器中，同時內(nèi)放一小燒杯 （裝有100ml 去乙醇氯仿） ，密封真空干燥器， 把密封好的真空干燥器連到真空泵上，抽真空讓 氯仿沸騰 5 分鐘，靜置 5 分鐘，再抽濾 5 分鐘，同樣操作三次。按照土：:4(烘干土算，一般就是濕土： ： 2)，加入 K2SO4 溶液（空白 省去氯仿熏蒸這一步，其他一樣）震蕩 30 分種，過濾。微生物碳測定只吸取 2ml，采用重鉻酸鉀 硫酸亞鐵滴定法測定。打開消煮爐上的所有加熱開關(guān)進行消化，加熱至微沸，關(guān)閉高檔開關(guān)，繼續(xù)加熱。消煮完畢冷卻，同時做兩個試劑空白試驗。在培養(yǎng)期間，我們時刻關(guān)注土壤的水分狀況，讓它始終保持穩(wěn)定。這可能是由于五月到七月時，紅松楓樺林生長迅速，奪取微生物的養(yǎng)分，導(dǎo)致土壤微生物生物量氮大量礦化，轉(zhuǎn)化成可供紅松楓樺林吸收的有效氮。 這可能由于紅松椴樹林吸收有效氮物質(zhì)比較勻速，沒有紅松楓樺林那樣在短期內(nèi)吸收有效氮物質(zhì)比較快。 紅松純林 Nmic 隨月份的變化 圖 3 紅松純林 Nmic 隨月份的變化 從圖 3 中可以看出， 紅松純 林在五月份時， 0— 10cm 土壤微生物生物量氮很大，在五月到十月過程中逐漸減少，在十月份達到最低。這可能由于紅松純林在五月到七月期間吸收有效氮的速率相當快，導(dǎo)致土壤微生物生物量氮大量礦化為可供紅松純林直接吸收的有效氮。之后七月到十月之間，三林型變化幅度差不多，只是紅松椴樹林4 研究結(jié)果及分析 9 一直呈下降趨勢，而紅松楓樺林、紅松純林有一個先小幅度上升，之后又小幅度下降的過程。 東北林業(yè)大學本科畢業(yè)論文 10 紅松楓樺林大、中、小林隙之間 Nmic 的比較 圖 5 紅松楓樺林大、中、小林隙 Nmic 的比較 從圖 5 中可以看出紅松楓樺林中林隙五 月到七月土壤微生物生物量氮下降的特別快，而它的大林隙和小林隙五月到七月土壤微生物生物量氮下降的卻不那么明顯。 表四 紅松楓樺林大、中、小林隙之間的方差分析 差異源 SS df MS F Pvalue F crit 林隙 月份 誤差 總計 從表四 中 可以看出，紅松楓樺林大、中、小林隙之間土壤微生物生物量氮有差異，但差異并不顯著；同時，紅松楓樺林各林隙隨月份土壤微生物生物量氮也有差異，但差異也并不顯著。 表五 紅松椴樹林大、中、小林隙之間的方差分析 差異源 SS df MS F Pvalue F crit 林隙 月份 誤差 總計 從表五中可以看出 紅松椴樹林大、中、小林隙之間是有差異的， 但差異并不顯著；同時紅松椴樹林同一林隙月份之間也是有差異的，但差異也并不顯著。 表六 紅松純林大、中、小林隙之間的方差分析 差異源 SS df MS F Pvalue F crit 林隙 月份 誤差 總計 從表六中可以看出，紅松純林大、中、小林隙之間是有差異的，但差異并不明顯；同時紅松純林同一林隙隨月份變化也是有差異的，但差異也并不顯著。 表七 三種林型大林隙之間的方差分析 差異源 SS df MS F Pvalue F crit 林型 月份 誤差 總計 從表七中可以看出大林隙隨林型的變化而變化，但差異不顯著；大林隙隨月份的變化而變化，差異比林型的變化要明顯的多，但差異也并不顯著。 表八 三種林型中林隙之間的方差分析 差異源 SS df MS F Pvalue F crit 林型 月份 誤差 總計 從表八中可以看出，中林隙土壤微生物生物量氮隨林型的變化而變化，但變化并不顯著；三種林型 的中林隙土壤微生物生物量氮隨月份的變化而變化，雖然變化比林型的變化明顯，但變化也并不顯著。 表九 三種林型小林隙之間的方差分析 差異源 SS df MS F Pvalue