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题名	川西亚高山针叶林云杉和冷杉土壤酸碱性及对模拟增温的响应
作者	杨欢
答辩日期	2017-05
文献子类	硕士
授予单位	中国科学院大学
导师	尹春英
关键词	土壤ph值 森林地被物 凋落物 针叶林 主成分分析
学位专业	生态学
英文摘要	本实验选址于四川西部边缘青藏高原的过渡区域，川西亚高山针叶林是该区的主要林区。目前该区关于森林土壤的研究主要集中在土壤理化性质、微生物特性及其对增温、施氮的响应等方面。在我们前期的试验中发现，云杉和冷杉林下土壤pH有明显不同的变化趋势，但并未进行深入研究。因此，本研究以该区域主要优势树种粗枝云杉（Picea asperata）和岷江冷杉（Abies faxoniana）为研究对象，在生长季（8月）和非生长季（1月）的典型时期，通过比较云杉和冷杉各土层（0–5 cm、5–10 cm、10–20 cm）土壤pH值差异，营养吸收相关累积H+输入、森林地被物累积H+输入、凋落物化学特性的差异，进一步探究各土层土壤pH值与营养吸收相关累积H+输入、森林地被物累积H+输入、凋落物化学特性的相关性，旨在探究两树种土壤酸碱性差异及其机制，并探究云杉和冷杉土壤酸碱性对增温的响应，以期为森林管理和可持续发展提供理论依据。结果表明：1. 在生长季和非生长季，各土层土壤pH值均表现出显著树种差异：冷杉样地各土层土壤pH值均低于云杉。土壤pH值仅云杉5-10cm、10-20cm土层以及冷杉10-20cm土层具有显著季节差异：均表现为生长季大于非生长季。云杉非生长季0-5cm土层，生长季各土层土壤pH值均显著高于试验前；生长季和非生长季冷杉各土层土壤pH值均显著低于试验前。2.云杉、冷杉各器官中多种养分浓度在生长季和非生长季均存在显著树种差异，但养分储量仅根中Ca，茎中K、S，叶中Mg存在显著树种差异，故云杉、冷杉养分吸收相关累积H+输入在生长季和非生长季均无树种间差异。养分储量仅茎中Na，枝中Na、P，叶中S存在显著季节差异，故云杉、冷杉的养分吸收相关累积H+输入均无季节性（生长季和非生长季间）差异。而森林地被物累积H+输入在生长季冷杉样地显著高于云杉，且云杉、冷杉森林地被物累积H+输入在生长季均显著高于非生长季。3. 利用主成分分析，将凋落物化学特性综合为两个主成分，第一主成分（PC1: the first principal component）主要综合木质素/N、C/N、N、P、Ca、C/P、Mg的信息，方差贡献率为69.197%；第二主成分（PC2: the second principal component）主要综合K的信息，方差贡献率为14.730%，两个主成分累积方差贡献率为83.927%。云杉第一主成分（PC1）得分在生长季和非生长季均显著大于冷杉，第二主成分（PC2）得分均无树种差异。云杉、冷杉第一主成分（PC1）得分和第二主成分（PC2）得分均无季节差异。4. 相关分析表明，云杉、冷杉营养吸收相关累积H+输入和土壤pH值无显著相关性。而生长季土壤pH值与云杉和冷杉森林地被物累积H+输入呈显著负相关。此外，土壤pH值与相应时间段凋落物化学特性第一主成分（PC1）得分均呈显著正相关，即与凋落物木质素/N、C/N、C/P、Ca呈显著正相关，与N、P呈显著负相关。与凋落物化学特性主成分分析提取出的第二主成分（PC2）得分无显著相关性。5. 在生长季和非生长季，仅冷杉各土层土壤pH值对增温响应：增温下各土层土壤pH值均高于对照。冷杉养分吸收相关、森林地被物累积H+输入对增温均无响应。在生长季和非生长季，冷杉凋落物仅木质素、P、N浓度、C/N、木质素/N和C/P对增温响应：木质素浓度、C/N、木质素/N和C/P在增温下显著高于对照，P、N浓度在增温下显著低于对照。上述结果表明云杉和冷杉样地土壤pH值存在显著树种差异，且云杉使土壤pH值变大，冷杉使土壤pH值变小，这主要与森林地被物形成以及凋落物基质质量指标有关，即与凋落物的量和凋落物养分归还率密切相关。该结果可为该区森林管理和可持续发展提供理论依据。增温有减缓冷杉土壤pH值降低的趋势，但并不能确定增温下冷杉土壤pH值变大是否与凋落物基质质量相关。因此，需要对此样地进行长期观测并进一步研究土壤pH值对增温的响应及机制。
语种	中文
学科主题	生态研究
产权排序	1
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.75.237.14/handle/351003/28777]
专题	成都生物研究所_生态研究
推荐引用方式 GB/T 7714	杨欢. 川西亚高山针叶林云杉和冷杉土壤酸碱性及对模拟增温的响应[D]. 中国科学院大学. 2017.

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