【摘 要】
:
森林凋落物的分解过程是森林生态系统连接地上部分和地下部分物质流动和养分循环的关键步骤。微生物是凋落物分解过程中主要的的分解者。微生物通过产生与养分循环相关的胞外酶而将凋落物中的有机大分子物质转变为无机小分子以供动植物吸收利用。因此,凋落物分解过程中微生物数量、结构特征及酶活性特征对凋落物分解快慢异常重要。而微生物及酶活性主要受环境因子、凋落物基质质量等的调控,全球气候变暖和树种类型将对微生物及酶活
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目(31570605); 四川省教育厅重点项目(18ZA0393); 国家重点研究发展计划(2017YFC0505003); 四川省重点研究开发项目(18ZDYF0307);
论文部分内容阅读
森林凋落物的分解过程是森林生态系统连接地上部分和地下部分物质流动和养分循环的关键步骤。微生物是凋落物分解过程中主要的的分解者。微生物通过产生与养分循环相关的胞外酶而将凋落物中的有机大分子物质转变为无机小分子以供动植物吸收利用。因此,凋落物分解过程中微生物数量、结构特征及酶活性特征对凋落物分解快慢异常重要。而微生物及酶活性主要受环境因子、凋落物基质质量等的调控,全球气候变暖和树种类型将对微生物及酶活性产生显著影响。目前对微生物及酶活性对全球变暖的响应的研究日渐增加,但这类研究多集中于森林土壤,且研究结果有较大差异。气候变暖是否会对高山林线凋落物分解过程中的微生物、胞外酶及化学计量比产生影响?目前还缺乏这方面的相关研究。因此,本实验通过开顶式生长室(OTC)模拟增温,在川西高山林线开展实验,选取了其中针叶树种中的优势种岷江冷杉和落叶灌木中的优势种红毛花楸作为研究对象,系统地研究了2种不同质量的凋落物的分解速率、微生物生物量碳氮、微生物类群结构(细菌、真菌、革兰氏阴性菌、革兰式阳性菌、总微生物量)、酶活性及其化学计量比对增温的响应。结果表明:1.经过两年的分解,红毛花楸凋落物的质量损失达到了58.02%-59.02%,岷江冷杉凋落物的质量损失达到了30.11%-30.61%,模拟增温对凋落物的分解速率和质量损失均无显著影响。季节和树种对凋落物分解速率有显著影响,同一采样时期红毛花楸凋落物分解速率及质量损失均高于岷江冷杉,表明川西高山林线凋落物分解受到物种的调控。2.模拟增温对2个树种凋落物微生物生物量碳氮及微生物群落结构均无显著影响。凋落物分解过程中的微生物生物量及微生物群落结构存在明显的季节效应。红毛花楸生长季微生物量氮、真菌含量、革兰式阳性菌含量、真菌/细菌均高于非生长季,而革兰氏阴性菌、革兰氏阴性菌/革兰式阳性菌低于非生长季;岷江冷杉生长季微生物量氮、真菌含量、革兰式阴性菌含量、真菌/细菌及革兰氏阴性菌/革兰式阳性菌均高于非生长季,而革兰式阳性菌低于非生长季。树种显著影响凋落物分解过程中的微生物群落结构。红毛花楸凋落物微生物生物量碳氮、总微生物量、真菌、细菌、革兰氏阴性菌、革兰氏阴性菌/革兰式阳性菌均高于岷江冷杉凋落物,而革兰氏阳性菌含量则低于岷江冷杉凋落物。凋落物分解过程中微生物类群受凋落物基质质量及环境因子的调控,微生物含量(细菌、真菌、革兰氏阴性菌、革兰式阳性菌、总微生物量)及生物量碳氮与N、N/P、含水率显著正相关,与C/N显著负相关。不同采样时期红毛花楸和岷江冷杉凋落物真菌/细菌无显著差异,而红毛花楸革兰氏阴性菌/革兰式阳性菌高于岷江冷杉。3.模拟增温对2个树种凋落物酶活性均无显著影响。凋落物分解过程中的酶活性存在明显的季节效应。红毛花楸凋落物酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、亮氨酸肽酶、N-乙酰葡糖胺糖苷酶均呈现先增加后降低的趋势。生长季过氧化物酶和多酚氧化酶含量高于非生长季。树种显著影响凋落物分解过程中的酶活性特征,同一采样时期红毛花楸凋落物酶活性均高于岷江冷杉凋落物,而凋落物中酶活性与全氮含量、含水率显著正相关,与C/N显著负相关。4.模拟增温对2个树种凋落物的酶化学计量比及微生物相对养分限制均无显著影响,模拟增温并没有改变川西高山林线凋落物分解的微生物养分需求状况。第一年非生长季末期和第二年生长季末期岷江冷杉凋落物C:NEEA和微生物相对碳限制高于红毛花楸凋落物,而N:PEEA和相对氮磷限制则低于红毛花楸凋落物,不同分解时期C:PEEA红毛花楸凋落物更高。红毛花楸凋落物在分解初期受相对氮限制,而随着分解的进行,其氮限制转变为磷限制。岷江冷杉凋落物在分解初期受磷限制,而随着分解的进行又转变为受氮限制,最后又转变为受磷限制。综上所述,模拟增温对2个树种凋落物微生物及胞外酶活性均无显著影响,凋落物分解过程中的微生物及胞外酶活性表现出明显的季节效应。树种类型将显著影响凋落物分解过程,同一分解时期红毛花楸凋落物中微生物生物量、总微生物量、真菌、细菌、革兰氏阴性菌、革兰氏阴性菌/革兰式阳性菌、酶活性均高于岷江冷杉凋落物。全氮含量、C/N、含水率是调控凋落物分解过程中微生物及酶活性的主要因子。研究结果对了解全球变暖背景下森林凋落物的生物化学循环过程具有重要意义。
其他文献
基础测绘是经济建设和社会发展的一项基础性、先行性工作,基础空间数据是准确掌握国力的重要依据、是促进管理决策水平提高的重要资源。社会经济的快速发展对基础测绘的实施和基础空间数据的更新提出了更高的现势性要求,迫切需要及时、准确、高效的基础测绘新模式,实现从“计划测绘”向“按需测绘”转变。准确把握测绘地理要素的变化特征及驱动机理是发展基础测绘新模式的必要前提。本文以浙江省为研究区域,以居民地要素为研究对
混凝土结构的力学性能和耐久性能与其所在环境密切相关,对于服役于海洋环境下的高性能混凝土,会受到高温、氯盐侵蚀等危害,严重影响了混凝土的使用寿命。首钢搬迁工程位于河北唐山的曹妃甸工业区,该工程中的焦化工程烟道长期处于海水浸泡的环境,遭受着来自海洋环境下氯盐的侵蚀,并且伴随着高温的危害,所以结构的力学性能和耐久性能都面临着巨大的考验。结合该工程案例,本文对高温作用下混凝土中氯离子传输机制进行了探索。将
猪伪狂犬病是由伪狂犬病病毒(PRV)引起的一种急性、高传染性的病毒性疾病,给养猪业造成了巨大的损失.本文根据仓室建模的思想,建立具有垂直传播的易感-潜伏-患病-治愈(SEIT)模型,以及具有年龄结构的易感仔猪、患病仔猪、易感成年猪、患病成年猪、康复成年猪和易感成年猪(S1S1S2S2S2S2)模型.本文共分为三章,主要内容如下:第一章介绍猪伪狂犬病的相关背景、研究概况和本文的主要结果,并列出本文要
伴随着能源危机日益严重,能源问题逐渐成为全球关注的热点,氢能被认为是未来最理想的清洁、可持续再生能源。半导体光催化技术利用光催化剂可将太阳能直接转化为氢能,这种技术被认为是未来获取氢能的理想方法。当前开发的半导体光催化材料存在着载流子复合率高等关键问题。所以,寻找合适的光催化材料是半导体光催化技术的研究目标。目前,最吸引科研工作者的半导体材料是新型石墨相氮化碳(g-C3N4),其原因在于g-C3N
地方同质性的提高、文化特质的丧失以及地方认同的弱化,使得研究如何保留或是建构地理区域的独特地方性成为重要议题。在全球化背景下,探索独特地方意义的建构发展以及后续带来的影响是地方研究领域的必然要求。霞浦位于福建省宁德市,在摄影活动的推动下,逐渐获得了“滩涂摄影圣地”的地方标签,使得摄影目的地成为霞浦新的地方属性。霞浦正是通过地方建构的方式发掘和构建了滩涂摄影目的地这一独特的地方性,同时使得前来霞浦的
波普风格从二十世纪五十年代末期在英国产生,到六十年代在美国盛行。波普艺术是一种大众艺术,它的复制性、写实性都使这种艺术与大众有了密不可分的联系。在各种艺术种类中,波普艺术是最贴近大众的。将波普艺术这一艺术风格融入独立游戏会使得游戏更广为流传,使得用户印象深刻,从而更好的推动独立游戏的传播。独立游戏,是一个近些年才被大家所熟知的一个词。是指开发者是以个人或者小团队的模式进行开发并完成制作的游戏。独立
自感应混凝土是一种集结构和传感功能于一体的混凝土材料,通过在制备时掺入具有导电性的组分,如石墨、炭黑、碳纤维等,在确保基体原有材料性能的同时,又兼备导电、压敏等性能,在外力作用下能够感应自身应力/应变/内部损伤等,可用于混凝土结构构件的健康监测。与其它传感器(如电阻应变片、光纤光栅、压电材料等)相比,具有导电性和压敏性能的自感应混凝土与传统的混凝土具有天然的相容性,其耐久性与普通混凝土相似,由其组
我国庞大的建筑规模需要消耗大量的能源,采用建筑保温隔热材料提升建筑围护结构热工性能,可有效降低建筑供暖/供冷负荷。泡沫混凝土具有高孔隙率、低导热系数,用于建筑围护结构可发挥保温隔热作用,而将高性能超级绝热气凝胶材料加入到泡沫混凝土中,可进一步提升泡沫混凝土保温隔热性能。本论文将超级绝热(<0.026W/(m·K),小于静止空气)、超轻气凝胶(<100 kg/m3)粉体填充在泡沫混凝土中,制备气凝胶
我国是一个人口大国,同时也是心脏病发病率高且患者基数较大的国家之一,每年都会有大量的心脏病患者入院接受临床治疗,因此也会产生大量记录患者的医疗过程、包含丰富医疗信息的临床医疗文本,如果我们能利用相关的技术对医疗文本中的信息进行抽取和挖掘,将会大大提高医疗人员的工作效率,也会在一定程度上有助于患者的诊断和治疗。因此,本文的主要研究内容就是对心脏病临床文本中的和医疗相关的命名实体进行识别和抽取。本文所
海底管道是油气输运的主要方式,由其所处的恶劣工况,常有泄漏发生,造成生产事故。因此,破损海底管道的快速连接成为水下管道维修领域亟须攻克的技术难题。针对现有海底管道连接器存在的结构复杂、锚固段连接强度不足等问题。以海管卡压式连接器为研究对象,进行了锚固段连接强度准则确立、锚固段结构多目标优化、气液参数对锚固段连接强度的影响以及试验测试等研究。在现有连接器的研究基础上,确定了海管卡压式连接器金属与橡胶