土壤微生物生物量氮及其在氮素循环中作用

简述了土壤微生物生物量氮的含量及其影响因素,阐述了其在土壤氮素循环中的重要作用,着重讨论了其与可矿化氮、矿质氮、有机氮和固定态铵之间的关系,指出土壤微生物生物量氮与供氮因子间的关系在氮素循环研究中有非常重要的作用,可为调控土壤氮素的供应状况,减少氮素损失,提高氮肥利用率提供科学依据,并提出了需要深入研究的问题。

民勤荒漠区不同植物群落土壤微生物生物量碳氮及生态化学计量特征

以甘肃民勤连古城荒漠区5种典型植物群落为对象,测定了土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤微生物生物量氮(MBN)及其影响因素,分析土壤MBC、MBN的空间变化特征。结果表明:(1)不同植物群落间,土壤MBC的最大值出现在红砂群落(282.90 mg/kg),土壤MBN最大值出现在膜果麻黄群落(28.27 mg/kg)。(2)不同植物群落间,白刺群落的微生物量熵(qMB)最大,最小值出现在人工梭梭群落,5种植物群落间土壤qMB差异不显著。土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)的最大值出现在白刺群落,显著高于膜果麻黄群落和人工梭梭群落。(3)土壤MBC、MBN与生态化学计量之间存在相关关系。其中,土壤MBC与土壤全氮(TN)和有效磷(EP)呈显著正相关(P<0.05),与土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和含水率(WC)呈极显著正相关(P<0.01)。土壤MBN与土壤WC显著正相关(P<0.05),与土壤EP和速效钾(AK)呈极显著正相关(P<0.01),与土壤TN、NO_(3)^(-)-N呈正相关,且相关性达到极显著水平(P<0.001)。冗余分析进一步显示,NO_(3)^(-)-N和TN是影响土壤MBC、MBN的主要因子。综上所述,不同植物群落间土壤MBC、MBN不同,以红砂群落和膜果麻黄群落最为显著;土壤TN、EP、土壤NO_(3)^(-)-N和WC是影响土壤MBC的主要因子,土壤WC、土壤EP、AK、土壤TN和NO_(3)^(-)-N是影响土壤MBN的主要因子。

南亚热带常绿阔叶林土壤微生物生物量碳氮年际动态特征及其影响因子

土壤微生物是土壤有机质和养分循环的主要驱动者,研究土壤微生物生物量碳氮变化、稳态特征及其对环境因子内在的长期响应机理具有重要意义。以南亚热带常绿阔叶林土壤为对象,对土壤微生物生物量碳和氮(MBC和MBN)、土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、可溶性碳(ROC)、速效氮(AN)、pH、土壤温度(ST)和土壤含水量(SWC)进行连续10年监测;应用方差分析、相关性和回归分析及稳态分析等探究MBC和MBN的年际变化和稳态特征及主要影响因素。研究结果表明:(1)旱季MBC和MBN含量分别在171.32—358.45和25.90—54.08 mg/kg区间波动,雨季分别在394.01—507.97和68.40—88.05 mg/kg区间波动;旱、雨季的MBC含量年际间变化显著(P<0.05),但MBN含量仅在旱季变化显著(P<0.05)。雨季MBC和MBN含量均显著高于旱季(P<0.01),且雨季的MBC和MBN含量是旱季的2倍以上。(2)旱、雨季的MBC与MBN之间均呈显著正相关(P<0.05)。在旱季,MBC和MBN均与ROC和AN含量显著正相关(P<0.05),此外,MBN含量也与TP(P<0.05)和SOC(P<0.01)显著正相关。在雨季,仅SOC与MBN呈显著正相关(P<0.05)。(3)在旱季,MBC含量变化主要受ROC(P<0.05)和AN(P<0.001)影响,MBN则受AN控制(P<0.05)。在雨季,AN(P<0.05)主导了MBC的变化,TP(P<0.05)和SOC(P<0.05)是MBN变异的主导因子。AN(P<0.001)和SOC(P<0.001)是旱、雨季土壤MBC和MBN变化的主导因子。(4)土壤MBC和MBC/MBN稳态指数在年际间均为绝对稳态型(P>0.05);雨季的MBN(P=0.685)为绝对稳态型,但旱季为非稳态(P<0.01,H>1)。雨季微生物熵显著高于旱季(P<0.01),表明土壤有机质质量及养分利用效率更高。综上,MBC和MBN含量受季节更替显著影响,且主要受土壤SOC和AN的影响;受旱季水分限制,MBN的稳态更差。

退化马尾松林恢复过程中芒萁覆盖对土壤微生物生物量碳氮及其周转的影响

为探究侵蚀退化红壤马尾松林恢复过程中林下芒萁对土壤微生物生物量碳氮月动态及其周转的影响,以不同恢复年限的马尾松林为研究对象,对比分析马尾松林恢复过程中林下保留芒萁、去除芒萁处理和林下裸地土壤中12个月的土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量及其周转速率、周转时间和流通量,并分析其与土壤理化性状的关系。结果表明:(1)保留芒萁覆盖处理的MBC和MBN平均含量分布比林下裸地提高26.99%~277.31%和13.54%~173.39%,而去除芒萁处理分布比保留芒萁处理降低12.29%~27.01%和5.02%~28.45%,差异均随恢复年限呈先降低后增加的趋势。(2)所有处理的土壤微生物量碳氮季节动态均表现为春夏季较高,秋冬季较低的趋势,进入生长季前的土壤微生物量碳氮含量更能反映该地区的平均水平。(3)在退化马尾松林恢复过程中,芒萁覆盖降低土壤微生物生物量碳氮周转速率,增加周转时间,提高土壤微生物生物量碳氮含量和流通量,促进土壤有机质的积累和养分释放。相关分析和逐步回归分析表明,MBC、MBN流通量分别与DOC、DON呈显著正相关,周转速率分别与铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和TN呈显著负相关,表明土壤碳和氮及其有效性是影响土壤微生物量周转的关键因素。

不同林龄落叶松人工林土壤微生物生物量碳氮的季节变化

为从土壤微生物生物量角度分析不同林龄落叶松人工林的土壤肥力状况,对辽宁东部山区两种林龄(9年生,幼龄林;43年生,成熟林)落叶松人工林不同土层(腐殖质层和矿化层)微生物生物量碳、氮季节变化进行了监测,并分析了微生物生物量碳氮的季节变化与土壤养分及水分的关系。结果表明:两种林龄落叶松腐殖质层微生物生物量碳、氮含量均高于矿化层;在腐殖质层,幼龄林微生物生物量碳、氮含量高于成熟林。方差分析表明,在春、秋季节,同一土层两林龄土壤微生物生物量碳、氮含量之间差异达到显著水平(P<0.01)。在观测的3个季节内,幼龄林腐殖质层的微生物生物量碳基本无变化,而成熟林的微生物生物量碳在秋季达到最高;两种林龄落叶松微生物生物量氮均在夏季达到最高。在矿化层,两种林龄落叶松微生物生物量碳、氮均在秋季达到最大。相关分析发现,微生物生物量碳、氮之间以及土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮呈显著正相关,而与土壤水分无相关性;另外,落叶松人工林内的灌木种类和数量以及季节性温度变化对土壤微生物生物量碳氮也有影响。上述结果表明,研究区域土壤微生物生物量碳、氮的季节波动与土壤养分状况密切相关,幼龄林土壤养分状况优于成熟林。

淹水培养条件下土壤微生物生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮的动态

以洞庭湖区2个典型水稻土（红黄泥和紫潮泥）为对象，研究了25℃、淹水培养条件下稻草-硫铵配施和单施硫铵处理土壤微生物生物量碳、氮（SMBC、SMBN）和可溶性有机碳、氦（SDOC、SDON）的动态变化．结果表明，SMBC、SMBN和SDOC、SDON在培养前期达到峰值，之后降低，并趋于稳定．添加底物后，2种土壤不同处理土壤微生物生物量碳与有机碳（SMBC／TC）和土壤微生物生物量氮与全氮（SMBN／TN）的平均值都在2％-3％之间变化；可溶性碳与全碳（SDOC／TC）的平均值为1％左右，可溶性氮与全氮（SDON／TN）平均值为5％-6％．2种土壤中SMBC峰值单施硫铵处理最大，但与稻草-硫铵配施处理差异均不显著；SMBN、SDOC和SDON峰值稻草-硫铵配施最大．稻草．硫铵配施与单施硫铵处理中，低肥力红黄泥的SMBN、SDOC和SDON峰值差异显著；而高肥力紫潮泥SMBN和SDOC峰值差异不显著．前7d，SMBC／SMBN〈10；14d后，同一时刻单施硫铵处理SMBC／SMBN〉稻草．硫铵配施．不同处理的SDOC!SDON3d时最大．28d时最小．

施用控释氮肥对稻田土壤微生物生物量碳、氮的影响

借助农业部望城红壤水稻土生态环境野外观测试验站的控释氮肥试验,研究了施用控释氮肥对水稻不同生育期间稻田土壤微生物生物量碳、氮动态变化的影响。试验共设5个处理:①CK,(不施氮肥);②Urea(施用尿素);③CRNF(施用与处理②等氮量的控释氮肥);④70%CRNF(施用控释氮肥,用氮量为处理②的70%);⑤50%CRNF+M(施用控释氮肥和猪粪,总氮量为处理②的70%,其中控释氮肥用量为处理②的50%,猪粪含氮量为处理②的20%)。结果表明,施肥后10 d,施氮处理土壤微生物生物量碳和氮均达最高,随生育进程推进逐渐下降,成熟期有一定的回升;施肥初期,施用等氮量的控释氮肥处理(CRNF)土壤微生物量碳、氮含量较尿素处理(Urea)分别增加5.4%和22.5%,而水稻生育中后期,控释氮肥处理(CRNF)土壤微生物量碳、氮含量较尿素处理(Urea)下降幅度大,该处理向地上部提供氮素营养较尿素处理高;施氮量较高的CRNF处理,土壤微生物生物量碳低于控释氮肥节氮处理(70%CRNF),但在大多数取样时期,土壤微生物量氮高于控释氮肥节氮处理(70%CRNF);控释氮肥配施有机肥的节氮处理较其他单施化肥处理显著增加土壤微生物生物量碳、氮含量。控释氮肥与有机肥配施,不仅能节约氮肥用量,而且能明显地提高土壤微生物生物量碳、氮的含量。

扎龙湿地不同生境土壤微生物生物量碳氮的季节变化

为从土壤微生物生物量角度分析扎龙湿地不同生境的土壤肥力状况,对扎龙芦苇生境和草甸生境不同土层(0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm)微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)季节变化进行监测,并分析了土壤微生物生物量碳氮与土壤环境因子的关系。结果表明:两种生境土壤MBC、MBN含量均表现出明显的垂直分布特征,即0—10 cm>10—20 cm>20—30 cm,且草甸生境显著大于芦苇生境。在整个生长季节内,两种生境土壤微生物量碳、氮均大致呈现出"W"型变化格局,其变化幅度均随着土层的加深而减小,且草甸生境的变化幅度显著大于芦苇生境。相关分析表明:芦苇生境土壤MBC与土壤含水率呈极显著正相关(P<0.01),与土壤pH呈极显著负相关(P<0.01),MBN与土壤含水率、有机碳、水解性氮呈极显著正相关(P<0.01),与土壤pH呈极显著负相关(P<0.01);草甸生境土壤MBC则均与土壤含水率、有机碳、有效磷、水解性氮呈极显著正相关(P<0.01),与土壤pH值呈显著正相关(P<0.05),MBN则均与土壤含水率、有效磷呈极显著正相关(P<0.01),与有机碳呈显著正相关(P<0.05)。

亚热带稻田土壤微生物生物量碳、氮、磷状况及其对施肥的反应特点

以湖南省6个稻田长期定位监测点为对象,研究了亚热带地区稻田土壤微生物生物量碳氮磷(C、N、P)状况及其对施肥(包括化肥、秸秆还田和有机肥)的反应状况。结果表明,在相同施肥条件下,稻田土壤微生物生物量C、N、P含量(分别为310—1270、33.0—193、5.9—28mg/kg土)明显高于报道的旱作土壤的含量,说明稻田有较好的土壤微生物生物量维持能力。各监测点土壤微生物生物量C、N、P含量及其对施肥的反应存在很大的差异。施化肥(NPK)对半数监测点的土壤微生物生物量C、N、P含量影响不大,秸秆还田或施用有机肥则均有明显提高,但各监测点的提高幅度差别很大。尽管如此,增加新鲜有机物的投入(如秸秆还田和施有机肥)是提高稻田土壤微生物生物量及其对养分的固持能力的主要途径。土壤微生物生物量C、N、P平均占土壤有机C、全N和全P的2.9%、3.6%和2.1%,且受施肥的影响较小。

不同施肥水平及玉米种植对土壤微生物生物量碳氮的影响

以裸地（不种植作物）和玉米种植的田间小区试验为平台，研究不同施肥水平及玉米种植对土壤微生物生物量碳氦的影响。结果表明，当不施肥时，土壤微生物生物量碳氮含量裸地平均值分别为175．98mg/kg和26．04mg／kg，种植玉米小区的平均值分别为161.65mg/kg和22.70mg／kg，土壤微生物生物量碳氮低于裸地；而施肥时，裸地的土壤微生物生物量碳氦平均值的变化范围分别为182．27—206．27mg／kg和27．41～31．22mg／kg，种植玉米小区的变化范围分别为194．70～235．58mg／kg和35．76—44．66mg／kg，土壤微生物生物量碳氮高于裸地，可见土壤碳氮的平衡对于土壤微生物生物量碳氮极为重要。裸地和玉米种植小区土壤微生物生物量碳氮均随着施肥量的增加呈现出先增加后降低的趋势，其施氮水平拐点分别为70kg／hm2和150kg／hm2，表明施肥水平对土壤微生物生物量碳氮具有显著影响。另外，玉米各生育期间土壤微生物生物量碳氯也存在着显著差异，其中，土壤微生物生物量碳氮含量在拔节期处于最低。变动范围分别为154．46—229．09mg／kg和18．84—31．44mg／kg；抽雄期处于最高，变动范围分别为171．71～242．48mg／kg和30．01～50．54mg／kg。

2008年雪灾对武夷山毛竹林土壤微生物生物量氮和可溶性氮的影响

2008年1月,我国南方发生了严重的冰冻雪灾,通过改变资源的有效性和异质性而对生态系统过程产生显著影响。本研究以福建武夷山遭受冰冻雪灾不同危害程度(轻、中、重3种类型)的毛竹林为试验地,探讨了08雪灾干扰后毛竹林不同土层(0～10、10～25、25～40cm)土壤微生物生物量氮和可溶性氮的变化特征。结果表明,除25～40cm土层土壤微生物生物量氮含量外,各土层土壤微生物生物量氮、硝态氮含量均随受灾程度的加重而显著增加,随土层深度的增加而减少,0～10cm土层土壤可溶性有机氮,重度受灾竹林也显著高于轻度与中度受灾竹林。不同受灾竹林间的土壤微生物生物量氮、硝态氮、可溶性有机氮含量均与土壤温度、雪灾输入林地生物量显著正相关,与竹林郁闭度显著负相关,与土壤湿度不相关。本研究结果揭示,由于雪灾导致生物与非生物因素的改变,土壤中的氮可能以硝酸盐和可溶性有机氮的形式从生态系统中流失。

不同密度巨桉人工林土壤有机碳及微生物量碳氮特征

通过原位试验,对华西雨屏区不同密度[833株·hm 2（A1）、1 333株·hm 2（A2）、2 222株·hm 2（A3）]巨桉（Eucalyptus grandis）人工林土壤有机碳和微生物生物量碳氮动态特征进行了研究.结果显示：（1）各密度巨桉林分土壤有机碳含量在夏季和秋季较高,春季和冬季较低,但季节变化相对平稳,而它们土壤有机碳含量年平均值分别为22.54 g· kg 1（A1）、19.76 g·kg 1（A2）、16.84g· kg1（A3）,且密度间差异达到显著水平.（2）各密度林分土壤微生物生物量碳氮呈现出与土壤有机碳相似的规律性季节变化,随着林分密度增加,林下土壤微生物生物量碳氮含量减小.（3）土壤微生物熵一年内的波动较小,分别处于2.30％～2.44％ （A1）、2.14％～2.39％ （A2）、2.47％～2.69％ （A3）之间.（4）各密度林分土壤微生物生物量碳氮含量与其立地土壤有机碳、水解氮、有效磷、速效钾均存在显著相关关系.研究表明,华西雨屏区不同密度巨桉人工林土壤有机碳含量、微生物生物量碳氮含量、微生物熵季节变化相对平稳,但受到人工林密度的显著影响,并随巨桉密度增加土壤有机碳含量、微生物生物量碳氮含量有降低的趋势.

紫外分光光度法测定农田土壤微生物生物量氮可行性初探

采用氯仿熏蒸浸提-紫外分光光度法和消化法比较测定了田间定位试验不同施肥处理土壤、添加植物残体土壤、添加葡萄糖土壤的微生物生物量碳、氮(SMBC,SMBN)。结果表明,当土壤微生物生物量氮含量较高时(>20 mg kg-1),采用分光光度法与消化法测定的SMBN具有显著正相关关系(P<0.05),但当SMBN量较低时(<20 mg kg-1)时,分光光度法测定与消化法测定的SMBN没有显著相关性。当土壤中添加麦秸和玉米秸时,土壤浸提液颜色较深(黄色),不适合采用分光光度法测定SMBN。因此,熏蒸提取–分光光度法测定SMBN,仅适于土壤浸提液无色透明、且SMBN含量较高的土壤。

青海高原复种绿肥毛叶苕子对土壤微生物生物量碳、氮的影响

通过在小麦收获后复种绿肥毛叶苕子研究绿肥的培肥效应。在复种绿肥毛叶苕子的情况下,研究后茬作物小麦生育期土壤微生物生物量碳、氮的时空变化。结果表明,小麦生育期0~20 cm土层土壤微生物生物量碳、氮均表现为有毛叶苕子处理高于无毛叶苕子处理,其中施肥70%化肥+毛苕子翻压还田处理的土壤微生物生物量碳、氮最高。小麦苗期土壤微生物生物量碳、氮含量最低,至抽穗期土壤微生物生物量碳、氮含量达到最高,成熟期又有所降低。微生物熵在各时期的变化与微生物生物量碳一致,绿肥处理表现出明显较高的微生物熵。

聚马来酸酐对设施土壤微生物生物量碳、氮及土壤呼吸速率的影响

研究聚马来酸酐对设施土壤有机碳、全氮、土壤微生物生物量碳、生物量氮及土壤呼吸速率的影响。结果表明,单施氮肥、聚马来酸酐氮肥配施均显著提高了土壤微生物生物量碳、氮含量与土壤呼吸速率强度。单施聚马来酸酐显著提高土壤C/N,对土壤微生物生物量碳、氮与土壤呼吸速率无显著影响。土壤微生物生物量碳、氮及土壤呼吸速率与土壤有机碳、全氮呈极显著(P<0.01)或显著相关关系(P<0.05)。与聚马来酸酐氮肥配施处理相比,单施氮肥对土壤微生物生物量碳、氮以及土壤呼吸速率无显著影响。氮肥配施适量的聚马来酸酐对提高设施土壤肥力、改善设施土壤质量效果最好。土壤微生物生物碳、氮及土壤呼吸速率可反映土壤质量的变化,作为评价设施土壤肥力的指标。

气候因子通过土壤微生物生物量氮促进青藏高原高寒草地地上生态系统功能

近年来,在人类活动和气候变化的影响下,物种多样性丧失趋势不断加剧,对生态系统功能带来严重后果。目前,关于生态系统功能的研究,忽略了土壤和微生物碳氮养分循环过程对地上生态系统功能(AEF)的重要驱动作用,而土壤碳氮要素和微生物的任何变化都有可能改变地下群落对生态系统功能的维持作用。该研究旨在探究高寒草地AEF的主要控制因子,以及其关键要素对AEF的作用机理。2015年7-8月,对青藏高原地区115个样点进行了草地群落和土壤属性等要素样带调查;综合植物地上生物量,叶片碳、氮和磷含量等参数计算AEF值,分析地下土壤有机碳含量、全氮含量、生物量等关键要素对AEF值的影响。结合取样点年降水量和年平均气温,深入探讨影响AEF的主要控制因子和作用机理。结果表明降水对AEF有较大影响,而气温影响相对较低。年降水量、土壤微生物生物量碳含量和干旱指数对AEF值的相对重要性贡献较高(重要值分别为21.1%、10.9%和10.1%),控制青藏高原高寒草地AEF值的关键是土壤因子。在气候因子对土壤养分和微生物的作用下,土壤微生物生物量氮含量在调控高寒草地AEF值方面发挥重要作用。

南亚热带马尾松-红锥混交林与其纯林对土壤微生物生物量碳和氮的影响比较

通过对南亚热带马尾松与红锥人工纯林及其混交林的土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)及土壤微生物生物量碳与有机碳(SOC)之比(MBC/SOC)和微生物生物量氮与全氮(TN)之比(MBN/TN)的分析,为南亚热带丘陵地区人工造林的树种选择与配置模式提供科学参考。在马尾松林、红锥林及马尾松-红锥混交林随机设置样地,并按对角线法采集样地不同土层(0~20、20~40和40~60 cm)的土样,采用氯仿熏蒸浸提法测定土壤MBC和MBN,利用方差分析和Pearson相关分析检验不同林分与土层对土壤MBC、MBN、MBC/SOC和MBN/TN的影响及其主导的土壤理化性质因子。结果显示:(1)3个研究林分之间的土壤MBC、MBN、MBC/SOC及MBN/TN无显著差异,但各林分的土壤MBC和MBN均随土壤深度增加而递减,而土壤MBC/SOC与MBN/TN随土壤深度增加的变化趋势因林分而异。(2)Pearson相关分析表明,林分土壤MBC、MBN与土壤SWC、SOC及SOC/TN呈极显著正相关,与pH值呈极显著负相关(P<0.01);土壤MBN/TN与SOC、SOC/TN呈显著正相关,而与pH值显著负相关;土壤MBC/SOC与所有土壤理化性质参数均无显著相关关系(P>0.05)。可得结论:在南亚热带地区营建马尾松-红锥混交林与其纯林对土壤MBC和MBN的影响无明显差异。

湘中丘陵区4种森林类型土壤微生物生物量碳氮含量

采用氯仿熏蒸浸提法,比较湘中丘陵区4种不同森林类型（杉木人工林、马尾松＋石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎＋青冈常绿阔叶林）土壤微生物生物量碳和氮含量及其季节动态变化,分析土壤微生物生物量碳氮含量与土壤养分含量、含水率的相关性.结果表明：4种森林各层土壤总有机碳、全氮平均含量的变化趋势基本一致,呈现出随着林分组成树种数量的增加而增大;南酸枣落叶阔叶林和青冈＋石栎常绿阔叶林各土层土壤微生物生物量碳和氮含量均高于马尾松＋石栎针阔混交林和杉木人工林,且以南酸枣落叶阔叶林最高,杉木人工林最低;土壤微生物生物量碳含量占土壤总有机碳含量的2.3％ ～2.9％,土壤微生物生物量氮含量占全氮含量的4.5％ ～6.4％,均以南酸枣落叶阔叶林最高,马尾松＋石栎针阔混交林最低;4种森林土壤微生物生物量碳和氮含量的季节变化均表现为“单峰曲线型”,呈现出“夏高冬低”型或“秋高春低”型,杉木人工林、马尾松＋石栎针阔混交林土壤微生物生物量碳含量季节波动幅度较其他2种森林明显,但其土壤微生物生物量氮含量季节波动幅度没有其他2种森林明显;土壤微生物生物量碳、氮含量与土壤总有机碳、全氮、碱解氮含量之间均极显著正相关（P＜o.o1）,但与土壤含水率不存在显著的相关性（P＞0.05）,初步揭示该地区4种森林土壤微生物生物量碳和氮含量的季节变化不直接受控于土壤自然含水率,4种森林与环境因子长期共同作用导致土壤总有机碳和全氮含量的差异是影响不同森林土壤微生物生物量碳和氮含量差异及其季节动态变化的主要因素之一.

免耕对旱作燕麦田耕层土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响

2005～2008年,在内蒙古清水河县研究了免耕留低茬(NL)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬覆盖(NHS)和常规耕作(T)5种耕作方式对旱坡地燕麦田耕层土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响。结果表明:各处理土壤微生物生物量碳、氮、磷含量在不同年际间的变化趋势一致。土壤微生物生物量碳、氮含量均呈双峰曲线变化,其中,NHS和NLS处理土壤微生物生物量碳的峰值出现在拔节期和灌浆期,NH、NL和T处理的土壤微生物生物量碳的峰值出现在孕穗期和灌浆期,而土壤微生物生物量氮的峰值则出现在苗期和灌浆期。土壤微生物生物量磷呈单峰曲线变化,各处理的峰值均出现在灌浆期。不同年份间、不同生育期间,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量的大小顺序为:NHS>NLS>NH>NL>T。其中,免耕各处理的燕麦产量相对常规耕作呈先降低后增加的趋势,以2008年为例,NHS、NLS、NH、NL燕麦产量分别较T增加了22%、17%、11%、5%。综上所述,免耕有利于提高土壤微生物生物量碳、氮、磷含量,而且可有效地增加作物产量,尤其是NHS和NLS处理比较明显。

不同恢复措施对若尔盖沙化退化草地恢复过程中土壤微生物生物量碳氮及土壤酶的影响

若尔盖高原是长江、黄河上游重要的水源地之一。近年来由于人类活动及气候变化等原因,其草地出现了严重的沙化退化现象。通常认为在返青季节对沙化退化草地进行补播后,完全围封有助其恢复,但在实践中发现,补播后对其进行放牧,恢复效果更理想。因此,选取若尔盖典型沙化退化草地,对比分析了合理放牧、围封禁牧与自然恢复3种恢复措施对土壤微生物生物量碳氮、土壤酶活(酸性土壤磷酸酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、β-1,4-葡萄糖苷酶及β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶)及土壤碳氮矿化速率的影响。结果显示,恢复6年后:与围封禁牧和自然恢复相比,合理放牧恢复草地土壤微生物生物量碳[C(101.27±22.14)mg·kg^(-1)]、生物量氮[N(67.45±18.02)mg·kg^(-1)]、土壤酸性磷酸酶活[(159.0±36.4)μg·g^(-1)·h-1]、β-1,4-葡萄糖苷酶活[(81.19±16.78)nmol·g^(-1)·h^(-1)]、碳矿化速率[C(25.19±5.79)g·kg^(-1)·d^(-1)]以及氮矿化速率[N(0.476±0.015)mg·kg^(-1)·d^(-1)]显著提高;围封禁牧恢复草地除土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活[(29.91±14.39)nmol·g^(-1)·h^(-1)]及氮矿化速率[N(0.172±0.050)mg·kg^(-1)·d^(-1)]外,其余指标与自然恢复无显著差异;在相关性研究中,土壤氮矿化速率与微生物生物量碳氮、酸性磷酸酶活、β-1,4-葡萄糖苷酶活呈极显著相关(P<0.01);微生物生物量碳氮与酸性磷酸酶活呈极显著相关(P<0.01),与β-1,4-葡萄糖苷酶活呈显著相关(P<0.05)。结果表明:在若尔盖沙化草地的恢复过程中,合理放牧是一种科学的沙化草地恢复措施。