外源碳酸钙和温度对黄壤活性有机碳组分及微生物群落组成的影响

为探究不同温度条件下添加碳酸钙对活性有机碳组分及微生物群落组成的影响,以贵州典型黄壤土为研究对象,采用同位素标记法,设置6个处理(培养温度分别为15,25,35℃下添加碳酸钙和不添加碳酸钙),通过分析不同温度下碳酸钙添加对土壤活性有机碳、微生物群落组成的影响,揭示外源碳在土壤活性碳库中的分配规律,以期为贵州典型黄壤有机碳固存和改良提供理论依据。结果表明:各温度下添加碳酸钙显著增加土壤DOC和MBC含量(p<0.01),添加碳酸钙各处理土壤DOC含量在培养第5天均达到最大值,相较于不添加碳酸钙处理,添加碳酸钙处理土壤DOC含量在15,25,35℃下分别显著提高83.41%,80.37%,90.41%;添加碳酸钙处理温度对土壤DOC、MBC具有显著影响(p<0.05),在培养的第15,60天,土壤DOC和MBC含量均在不同温度下达到显著性差异,土壤DOC含量大小依次为35,15,25℃,土壤MBC含量多少依次为15,25,35℃。同位素标记发现,在培养第1和第5天,^(13)C-DOC,^(13)C-MBC含量在15,25,35℃下达到峰值,且^(13)C-DOC对土壤总DOC贡献率分别为16.85%,21.20%和15.22%,^(13)C-MBC对土壤总MBC的贡献率分别11.95%,10.49%和17.18%。添加碳酸钙各处理均显著提高土壤pH。高通量测序发现,在培养第60天,外源碳酸钙输入对细菌群落组成相对丰度及群落结构具有显著影响,但对真菌群落组成影响较小。添加碳酸钙处理提高变形菌门相对丰度,降低绿弯菌门相对丰度。相关分析表明,土壤pH与优势菌门变形菌门(Proteobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)呈显著正相关,与绿弯菌门(Chloroflexi)、子囊菌门(Ascomycota)呈显著负相关;绿弯菌门与土壤DOC呈显著负相关,放线菌门与土壤MBC、^(13)C-DOC及担子菌门与DOC、^(13)C-MBC、^(13)C-DOC呈显著正相关。综上表明,外源碳酸钙对土壤活性有机碳的影响大于温度,外源碳酸钙增加土壤pH、DOC和MBC含量,改变土壤微生物群落组成丰度。因此,碳酸钙添加是黄壤有机碳固存和改良的有效措施。