凋落物分解对土壤表层微生物生物量的影响任务书

 2022-04-21 09:04

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

1.前言

森林凋落物分解是森林生态系统养分循环的重要环节,在整个森林生态系统中担负重要作用。森林凋落物是森林植物和环境(主要是土壤)相互作用的主要途径作用之一,通过凋落物分解逐步向土壤归还养分,因此其分解特性对森林土壤性状有重要影响。同时分解过程中释放到大气中的C,对森林小环境有大的改善。因而早在十九中后期德国的科学家Ebermager在《森林凋落物量及其化学组成》著作中便论述了凋落物分解在生态系统中养分循环的重要性[1]。现实造林中存在着,造林结构不合理,导致凋落物过分累积,进而影响土壤肥力。刘明国等研究表明随着间伐增强柞树杂木林林分凋落物积量减少,同时分解速率呈下降趋势[2] 。通过抚育间伐合理的调整林分结构,致使林分内凋落物不过度累积,又能较充分分解归还至土壤,形成良性的生态系统循环,如合理的间伐对林地的改良,能充分发挥林地的生产力,有效的实现林地经济效益、生态效益、社会效益的协调统一,进而使林地的可持续发展。

本研究以不同间伐方式和强度的杨树人工林为研究对象,设立固定的标准地。展开对林分下环境和林下植被多样性调查,杨树凋落物(杨树叶)分解的试验。结合不同抚育形式林分小环境的变化,重点对凋落物分解过程。探讨不同形式抚育间伐下,凋落物分解对土壤微生物的影响。

2.研究内容与方案

2.1研究地概况

试验地设在江苏省扬州市宝应稻麦原种场(11915′E,3322′N),属北亚热带季风型湿润气候。常年平均气温14.4℃,无霜期225天,年平均降水量为938.6 mm,年日照数平均为2185.7h。

2.2 研究对象概况

宝应县试验地于2006年造林,杨树无性系为35杨,采用4m5m带状配置,532株/hm2当年造林成活率比较高,基本没有缺株。6年生时调查杨树平均胸径为16.56cm,树高为18.15m。于2012年2月对该林地进行间伐处理。

2.3试验设计

4.3.1 间伐处理设计

试验地间伐方式选择下层伐和机械间伐两种,按照完全随机区组设计,设4种间伐处理,重复3次,共12个小区,分别布置于南北2个大样地,每个样地设置6个小区。每个小区面积约0.40 hm2(15株16行),共计约5.0 hm2。各处理的间伐方式和间伐强度如下:

处理A:对照,无间伐; 处理B:下层伐,间伐强度30%;

处理C:下层伐,间伐强度50%; 处理D:机械伐,间伐强度50%。

处理B和处理C根据间伐强度伐去生长较差、干性不良的林木,同时兼顾保留木的适当均匀;处理D采用隔行间伐(间伐后林分株行距为8m5m)。

2.3.2 凋落物分解试验设计

凋落物分解试验采用纱网袋法,分解袋规格为2020cm2,用上网孔1.5mm和下网孔为0.5mm的尼龙网缝制而成。

凋落物处理方式如下:

处理

配比

CKM1

杨树凋落物M2

杨树凋落物与小飞蓬 M3

杨树凋落物与小飞蓬、鬼针草M4

杨树凋落物与林下植被M5

总重14g

0

14

9:5

9:3:2

9:5

根据间伐后一年内各小区凋落物收集量,计算A小区内每平米凋落量。根据以前调查的植物多样性和今年冬天调查收集的植物(主要为草本)状况,得出每个分解袋中凋落物总重及和有关植物配比。其中CK为只放置遮阳网的空白对照处理。

分解袋于2013年12月底按设计要求随机布置(不重叠)在相应小区内,且同种凋落物处理分解袋放置在一起。分别于2014年2月、4月、6月、8月、10月、12月取回分解袋下面的土壤(0~10cm)做微生物生物量分析。

2.4土壤微生物生物量的测定

土壤微生物生物量碳用TOC仪测定,微生物量碳(Bc,mgkg-1)=Ec/Kc,Ec表示氯仿熏蒸与未氯仿熏蒸的对照组浸取有机碳的差值,KC为转换系数,取值0.38;

土壤物微生物生物量氮用分光光度计法测定,微生物量氮(Bn,mgkg1)=En/Kn,En为熏蒸与未熏蒸对照矿质态氮的差值,Kn为转换系数,取值0.45。

3.研究进度安排

2014年12月-2015年1月 相关研究资料的收集和分析,野外样品收集并进行室内试验分析;

2015年1月-2015年4月 总结整理试验数据,进行结果分析;

2015年5月-2014年6月 撰写论文、答辩

4. 试验数据采集与处理

(1)做好试验准备,在进行试验前首先认真阅读指导老师交给的参考文献,熟悉试验原理和试验;

(2)按拟定方案,有步骤的完成指导老师安排的各项试验,掌握相关的试验技能,仔细观察,做好试验数据的记录;

(3) 试验数据应该准确,符合客观实际,数据整理和处理科学、可靠。

5. 结果分析、结论、附表

(1)使用正确的统计分析方法,对试验数据进行分析,结果分析要准确;

(2)论证要有理有据,结论要可靠;

(3)相关的附表要规范,符合格式要求。

2. 参考文献(不低于12篇)

[1] 李景文, 刘传照, 任淑文, 等. 天然枫桦红松林凋落量动态及养分归还量[J]. 植物生态与植物学报, 1989, 13(1):42-48.

[2] 刘明国, 苏芳莉, 谭学仁, 等. 不同间伐强度下天然次生林凋落物分解进程研究[J]. 土壤通报,2010,41(4):878-881.

[3] 郭建芬, 杨玉盛, 陈光水, 等. 森林凋落物分解研究进展[J]. 林业科学, 2006, 42(4):94-100.

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