塔塔加高山研究生态系─塔塔加高山研究生态系—塔塔加高山土壤微

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1、行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告塔塔加高山研究生態系一塔塔加高山土壤微生物生態分解1•雲衫林土壤微生物生態2.鐵杉林土壤微生物生態系(3/3)計畫類別：□個別型計畫■整合型計畫計畫編號：NSC90・2621・B・002・008・A10執行期間：90年8月"日至91年7月31日計畫主持人：楊盛行教授計畫參與人員：吳姿慧孫瓏月白純如魏嘉碧本成果報告包括以下應繳交之附件：□赴國外出差或研習心得報告一份□赴大陸地區出差或研習心得報告一份■出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份□國際合作研究計畫國外研究報告書一份執行單位：國立台灣大學農業化學系

2、中華民國九十一年十月日一、中文摘要本研究針對塔塔加地區之不同植被（雲杉、鐵杉、草原地區）土壤，及草原區剖面進行微生物多樣性調查。三種植被土壤皆呈酸性，pH值介於3.27-5.11間，各區土壤（含有機層）水分含量介於29.84~47.36%,總有機碳含量介於園與生態保護區的研究最多。在土壤生態中，所有的物理及化學特性均能影響微生物的繁殖及活動；而微生物肩負著分解有機質及促進各營養素循環的工作，對於生態之平衡佔有舉足輕重的地位。自然生態中，微生物與環境間產生複雜的互動；所有的物理與化學因子都可能會改變微生物在土壤中的生態狀態。13.45-38.64%，總

3、有機氮含量介於0.2~2.32固氮菌、季節性。%間，C/N比介於9・53~27・19。草原土壤剖面，土壤水分含量則介於26.66-36.88%,總有機碳含量介於1.42-7.21%與總有機氮含量介於0.1-0.88%,C/N比介於3.28~25.59。總有機碳量及總有機氮量隨著季節變化有所起伏，森林地區有機氮含量高於草原地區，上層土壤皆高於下層土壤。有機碳含量草原地區低於森林地區，上層土壤皆高於下層土壤。微生物以細菌含量最高，每克乾重土壤約含有細菌4〜106CFU、真菌103〜104CFU、溶磷菌104~105CFU、固氮菌104-105CFU>纖維

4、素104〜105CFU、放線菌最少為分解菌101-103CFUo微生物含量以雲杉區最高，10鐵杉地區次之，草原區最低。在草原區剖面菌數則隨著深度增加而減少。其中以冬季菌數含量最高。關鍵字：森林土壤、微生物生態、植被、剖面、有機質、纖維分解菌、溶磷菌、、，緣由與目的三、結果與討論1•土壤性質不同季節取得之塔塔加高山森林及草原地區之有機層、上層（0・20cm）與下層（20・40cm）土壤，由於有機質含量豐富，經微生物分解後釋出大量有機酸、腐植酸等，所有土壤皆呈酸性，pH值介於5.3-3.51之間。草原剖面土壤之pH值亦呈酸性介於5.61-3.96之間。三

5、區下層土壤pH值皆高於上層土壤，推測由於土壤表層落葉、動物排泄物及屍體等有機物堆積，經不完全分解後生成有機酸所致。雲杉與鐵杉林區的總有機碳量較高，可生成多量有機酸，而草原區總有機碳量較低，故森林區的pH值較草原區低。土壤的水分含量隨季節及採樣時的氣候而有不同。三區有機層水分含量介於42.94~72.39%。上層土壤之水分含量介於16.70%~55.05%,下層土壤之水分含量則介於15.55%~52.24%之間。有基層水分含量皆高上、下層土壤。水份含量除了雲杉區及鐵杉區在春季較低外，其他水份含量都高達30%以上。而水分含量會受氣候因素影響，以上層土壤變

6、化最大。台灣位處亞熱帶與熱帶交界地區，氣候的多樣與地形的起伏交織出台灣多樣之生態景觀。近年來，生態保育的觀念己在台灣蓬勃發展，本土生物學家開始對各地之生態系進行研究，尤以各國家公塔塔加地區之土壤則呈現中酸性與土壤中有機質亦冇關。總有機碳含量以雲杉上層土壤最高(16.66-19.90%),草原區下層土壤最低(3.21-4.28%)；總氮量以雲杉上層土壤最高(1.31-1.12%),草原區下層3〜1.27x105個菌落，草原區含6.69x土壤最低(0.24-0.30%)o雲杉區的有機碳量以夏季含量高，由於當時為梅雨季節，水分含量高，有機質分解速度慢，含量

7、均高，而總氮量以冬季較高，因而氣溫及土溫皆低，有機質分解速度變慢，含量皆高，鐵杉區與草原區有機碳及總氮量則以冬季含量較高，夏季較低。雲杉區C/N比介於13.05-23.76間，鐵杉區介於13.24-22.48^,草原區則介於9.53-27.19之間；土壤的有機碳含量及總氮含量比呈穩定狀態。C/N比顯示含氮量極高，使微生物在生長時不會有氮素不足之限制，對微生物生態具有正面意義。相同林相下，上層總有機碳量和總氮量比下層土壤為高。在同一土壤中，總有機碳量和總氮量的變化趨勢相近。草原區土壤剖面在不同時間取得之土壤樣品均呈現酸性，土壤pH值介於3.65-4.8

8、5間，愈下層之土壤剖面，pH值越趨於中酸性。Lavahun等人在德國Landwehranger(Lavahu