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。

土壤侵蚀条件下土壤微生物生物量碳含量变化及其影响因素的Meta分析

土壤侵蚀是碳流失的重要驱动力,分析土壤侵蚀条件下土壤微生物生物量碳(SMBC)含量变化及其相关影响因素,对理解土壤侵蚀对土壤养分周转与碳循环机制具有重要意义。以未发生侵蚀为对照,基于2003—2022年间相关学者在中国区域内开展的有关土壤侵蚀对SMBC影响研究已公开发表的35篇学术论文的230组试验数据,按照土壤类型(紫色土、黑土、黄土和红壤)、土壤容重(高容重和低容重)、土地利用方式(林地、农田、草地和坡耕地)、水力侵蚀类型区(东北黑土区、西北黄土高原区、西南土石山区和南方红壤丘陵区)、年平均降雨量(1 000—2 000 mm、500—1 000 mm和≤500 mm)和年平均温度(≥20℃、10—20℃、5—10℃和<5℃)进行分组,采用Meta分析对土壤侵蚀条件下SMBC含量变化的特征进行综合分析,并通过亚组分析探讨了侵蚀对SMBC的影响。研究发现,与未发生土壤侵蚀相比,(1)土壤侵蚀导致SMBC含量显著降低(下降程度为35.39%,置信区间为-0.407 4—-0.300 5);(2)紫色土、黑土、黄土和红壤中,土壤侵蚀对SMBC含量的影响均表现出显著的负效应,下降幅度分别为78.72%、43.49%、42.52%和18.48%。不同土壤容重条件下,土壤侵蚀使SMBC含量显著下降,SMBC下降程度在高容重条件下是低容重的2.12倍。同时不同土地利用类型中林地(33.26%)SMBC下降最少,草地(39.73%)下降最多。SMBC含量的下降程度在东北黑土区(43.55%)最高,西北黄土高原区(42.57%)和西南土石山区(33.68%)次之,在南方红壤丘陵区(27.51%)最低;不同年均降雨量和不同年均温条件下的SMBC含量下降程度在年均降雨量1 000—2 000 mm、500—1 000 mm和≤500 mm的地区分别为29.91%、43.15%和37.52%,在年均温为10—20℃、5—10℃和<5℃的地区分别为40%、37.25%和43.58%。由此可见,土壤侵蚀显著降低SMBC含量;不同土壤类型、不同土地利用方式、不同土壤容重、不同水力侵蚀类型区、不同年均降雨量等条件下,土壤侵蚀对SMBC下降的作用程度不同。

秸秆还田下中国农田土壤微生物生物量碳变化及其影响因素的Meta分析

秸秆还田能改变农田土壤微生物生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon,SMBC)含量,分析秸秆还田条件下SMBC含量变化及其相关影响因素,对理解秸秆还田下土壤养分周转与碳循环机制具有重要意义。基于中国知网和Web of Science数据库2001-2022年公开发表的68篇文献,建立了839组包含秸秆还田和秸秆不还田下SMBC含量的数据库,按照气候类型、种植方式、耕作方式、秸秆种类、施氮量、秸秆还田量进行分组,采用Meta分析对秸秆还田条件下SMBC含量变化的特征进行综合分析。结果表明,与秸秆不还田相比,(1)秸秆还田显著提升SMBC含量(51.4%,置信区间为0.373-0.654),且对不同土层SMBC含量的提升效果不同,浅层和深层SMBC含量分别提升47.9%和42.7%。(2)秸秆还田下温带季风气候区和亚热带季风气候区SMBC含量分别增加71.0%和35.8%,但在温带大陆气候区对SMBC含量影响表现出显著负效应,降低幅度为35.6%。(3)不同耕作方式下旋耕(99.2%)对SMBC含量的增幅影响最为明显,约为常规耕作和免耕下的2.4倍和4倍。(4)旱地秸秆还田SMBC含量的增幅明显高于稻田。玉米秸秆对SMBC含量的响应度最高,增幅达到99.5%,水稻秸秆次之,增幅为30.8%;小麦秸秆最低,降低幅度为5.8%。(5)施氮量对SMBC含量增幅在−34.5%-183.9%之间,0-100 kg·hm^(−2)和101-225 kg·hm^(−2)施氮量下秸秆还田可显著提升SMBC含量,而在226-325 kg·hm^(−2)和326-425 kg·hm^(−2)施氮量下秸秆还田对SMBC含量的影响表现出显著的负效应;(6)对于秸秆还田量而言,当秸秆还田量<4500 kg·hm^(−2)时增幅52.60%,4500-9000 kg·hm^(−2)时增幅47.7%,>9000 kg·hm^(−2)时增幅44.2%,但SMBC含量的增幅表现出随着秸秆还田量的增加呈递减趋势。由此可见,不同的气候类型、种植方式、耕作方式、秸秆种类、施氮量、秸秆还田量等条件下,秸秆还田对中国农田SMBC含量的影响存在显著差异。

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。

杨树人工林土壤微生物生物量碳对模拟氮沉降的响应

在杨树人工林生长季的6,8,10月,对3种不同龄(幼龄、中龄、成熟)林开展野外模拟氮沉降试验。每种龄林设置20个样方,设定4个梯度,即N1,N2,N3,N4[N沉降依次分别为5,10,15,30 g/(m^(2)·a)]和对照N0(无N沉降),样地内采集3个深度(0—15,15—25,25—40 cm)的土样测定土壤微生物生物量碳含量,以研究苏北沿海杨树人工林土壤微生物生物量碳对氮沉降的响应。结果表明:幼龄杨树人工林的土壤微生物生物量碳含量随着施氮量的增加而增加,最大值为607.75 mg/kg;一定量的氮处理可以增加中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳的含量,过高则会抑制土壤微生物生物量碳的含量;幼龄杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量随土层的加深而降低;3个龄级杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量都具有显著的时间动态,幼龄林土壤微生物生物量碳含量的最大值出现在10月(607.75 mg/kg),中龄林出现在8月(1 444.43 mg/kg),成熟林则出现在6月(974.33 mg/kg)。研究结果显示,氮沉降对表层土壤微生物的影响最大;高含量氮的沉降抑制杨树人工林的生长。

北亚热带次生栎林与火炬松人工林土壤微生物生物量碳的季节动态

在南京林业大学下蜀森林生态定位研究站次生栎林和火炬松人工林内,采用随机区组设计,连续两年测定了林下土壤微生物生物量碳、土壤温度、土壤湿度和林地凋落物输入量.结果表明:两种林分的土壤微生物生物量碳呈明显的季节性波动,均在植物生长旺季维持在较低水平,而在植物休眠季节维持在较高水平;在0～10cm土层内,火炬松林和次生栎林土壤微生物生物量碳变幅分别在267.8～459.8mg.kg-1和278.6～467.8mg.kg-1;土壤微生物生物量碳与土壤温度之间具有显著的负相关关系,而与森林地上凋落物输入量、土壤湿度无显著相关关系.说明该区域土壤微生物生物量碳的季节波动可能与土壤中有效碳及其它土壤养分的可利用状况、植物根系对营养的竞争以及林木的生长节律有关.

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。

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.

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。

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。

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。

紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物生物量碳、微生物熵的变化

采用空间序列代替时间序列的方法,对河南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中的土壤微生物生物量碳(SMBC)、微生物熵(qSMBC)的变化特征进行了研究。结果表明:(1)随着植被恢复的进行,SMBC和qSMBC均显著增加;(2)随着土层深度的增加,SMBC显著减小,而qSMBC显著增加;(3)草本群落阶段(Ⅱ)→灌木群落阶段(Ⅲ)→乔木群落阶段(Ⅳ),根际和非根际的SMBC显著增加,表现出根际>非根际的特点,阶段Ⅱ的根际与非根际SMBC比值明显高于Ⅲ与Ⅳ。根际和非根际的qSMBC均显著增加,表现出根际<非根际的特点,根际和非根际的qSMBC比值差异不显著;(4)相关分析表明,SMBC与qSMBC均与土壤有机碳、阳离子交换量呈极显著或显著正相关关系,与土壤容重呈显著负相关关系。

耕作方式对长期免耕农田土壤微生物生物量碳的影响

以华北冬小麦-夏玉米两熟区长期免耕土壤为研究对象,研究不同耕作方式(免耕、翻耕和旋耕)对长期免耕土壤微生物生物量碳(SMBC)的影响,为制定合理的轮耕制度提供依据。试验结果表明:长期免耕土壤进行耕作处理后SMBC的时空分布和稳定性产生显著变化。不同耕作处理SMBC含量在0～5 cm和5～10 cm土层变化明显,小麦起身期含量最低,收获期最高;深层SMBC变化不明显。免耕处理SMBC随土壤层次明显降低,且各土壤层次SMBC差异达显著(P<0.05)水平;翻耕、旋耕处理0～5 cm和5～10 cm土层间SMBC无明显差异,其他层次间差异显著(P<0.05)。从生育期平均值看,0～5 cm土层免耕处理SMBC含量较高,翻耕和旋耕处理则分别比免耕降低6.7%、6.1%;与免耕相比,5～10 cm土层SMBC翻耕、旋耕处理分别增加30.2%和20.7%(P<0.01),10～20 cm土层SMBC翻耕、旋耕处理比免耕增加48.1%(P<0.01)和10.5%(P<0.05)。在冬小麦生育期内,0～20 cm土层SMBC稳定性表现为翻耕>旋耕>免耕,20～30 cm土层SMBC稳定性表现为免耕>翻耕>旋耕。

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。

紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物生物量碳与水溶性有机碳变化特征

为了研究湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物生物量碳（SMBC）与水溶性有机碳（SWSOC）的变化特征。采用空间序列代替时间序列的方法,选用立地条件基本相似的草坡阶段（GT）、草灌阶段（MT）、灌丛阶段（FX）、灌乔阶段（FA）、乔木阶段（AR）和顶极阶段（TV）,通过调查取样和试验分析,对不同恢复阶段的0～10,10～20和20～40cm土层土壤的SMBC、土壤微生物熵（SMQ）、SWSOC、水溶性有机碳与土壤有机碳的比值（SWSOC/SOC）、土壤基础呼吸（SBR）的变化规律以及他们与土壤理化性质的关系进行了研究。结果表明：SMBC和SBR随着土层深度的增加而减小,随着恢复的进行而增加;SMQ随着土层深度的增加和恢复进行而增加;在不同的恢复阶段,SWSOC均随着土层深度的增加而减小,在0～10cm土层,SWSOC随着恢复的进行而增加,在10～20和20～40cm土层,SWSOC随着恢复的进行先增后减;SWSOC/SOC随着土层深度的增加而增加,随着恢复的进行而减小;SMBC,SMQ,SWSOC,SBR均与土壤理化性质存在密切的相关性。研究表明,植被恢复有利于土壤质量的提高和土壤有机碳库的累积。

施肥对黑土土壤微生物生物量碳的作用研究

长期施肥对黑土耕地表层土壤微生物生物量碳 (MBC)的作用研究结果表明 ,NPK化肥配施可保持休闲地土壤微生物生物量碳含量至 1.6g/kg水平 ;高量有机肥与无机肥配施可比休闲地土壤微生物生物量碳含量提高 1.96～ 2 .75倍 ;长期耕种与施肥对土壤微生物生物量碳含量产生衰减影响 ;各处理土壤微生物生物量碳含量增加依次为M2 +NPK(+14 1.2 5 % ,1990年始处理 ) >M4+NPK(+12 6 .88% ) >M2 +NPK(+10 1.2 5 % ,1980年始处理 ) >M4+CK(+80 .6 3% ) >(M1+NPK)× 1.5 (+13.13% ) >NPK(+8.12 % ) ,各处理土壤微生物生物量碳含量减少依次为M0+NPK(- 3.75 % ) >M1+NPK(- 17.5 0 % ) >M2 +CK(- 30 .6 3% ) >CK(- 4 7.5 0 % ) >M0 +CK(- 6 1.88% )。

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。