秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响

采用网袋的方法明确秸秆还田到不同深度(0、10、20、30、40cm)后对土壤微生物碳、氮的影响。结果表明:秸秆经过120d还田腐解,不同深度的微生物量碳、氮均呈现波浪型趋势。表层覆盖的微生物量碳含量最低在76~250mg·kg^(-1),10cm处理各层次最高,在133~422mg·kg^(-1),20cm处理各层次在134~328mg·kg^(-1),30cm处理各层次101~245mg·kg^(-1),40cm处理各层次在71~294mg·kg^(-1);各处理微生物量氮含量以表层覆盖和10cm处理最高,在2~83mg·kg^(-1),20cm处理和30cm各层次微生物量氮在11~50mg·kg^(-1),40cm处理各层次微生物量氮最低在4~33mg·kg^(-1)。在秸秆还田到各深度土壤后,比较每一深度秸秆的上层、中层、下层土壤的微生物碳氮含量,均以下层土壤微生物量碳、氮的含量高于中、上层土壤。

动植物有机肥对烤烟根际土壤酶活性及微生物碳氮的影响

为明确动植物有机肥在改良土壤和提高肥力方面的作用,采用田间试验,以芝麻饼肥为对照,研究动植物有机肥对烤烟根际土壤性状的影响。结果表明:与对照相比,施用动植物有机肥明显提高了土壤脲酶、土壤多酚氧化酶活性,增加了土壤微生物碳、微生物氮含量,其中动植物有机肥处理C在移栽后60 d显著增加了脲酶活性,在移栽后30 d显著增加蔗糖酶活性,在移栽后30 d和60 d显著增加了多酚氧化酶活性,在移栽后30 d显著增加了微生物碳和微生物氮数量。施用动植物有机肥的处理C,无论对土壤酶活性还是土壤微生物碳、微生物氮作用均最明显。

有机物料输入稻田提高土壤微生物碳氮及可溶性有机碳氮

土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮是土壤碳、氮库中最活跃的组分,是反应土壤被干扰程度的重要灵敏性指标,通过设置相同有机碳施用量下不同有机物料处理的田间试验,研究了有机物料添加下土壤微生物量碳(soil microbial biomass carbon,MBC)、氮(soil microbial biomass nitrogen,MBN)和可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、氮(dissolved organic nitrogen,DON)的变化特征及相互关系。结果表明化肥和生物碳、玉米秸秆、鲜牛粪或松针配施下土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮显著大于不施肥处理(no fertilization,CK)和单施化肥处理,分别比不施肥处理和单施化肥平均高23.52%和12.66%(MBC)、42.68%和24.02%(MBN)、14.70%和9.99%(DOC)、22.32%和21.79%(DON)。化肥和有机物料配施处理中,化肥+鲜牛粪处理的微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮最高,比CK高26.20%(MBC)、49.54%(MBN)、19.29%(DOC)和32.81%(DON),其次是化肥+生物碳或化肥+玉米秸秆处理,而化肥+松针处理最低。土壤可溶性有机碳质量分数(308.87 mg/kg)小于微生物量碳(474.71 mg/kg),而可溶性有机氮质量分数(53.07 mg/kg)要大于微生物量氮(34.79 mg/kg)。与不施肥处理相比,化肥和有机物料配施显著降低MBC/MBN和DOC/DON,降低率分别为24.57%和7.71%。MBC和DOC、MBN和DON随着土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、全氮(total nitrogen,TN)的增加呈显著线性增加。MBC、MBN、DOC、DON、DOC+MBC和DON+MBN之间呈极显著正相关(P<0.01)。从相关程度看,DOC+MBC和DON+MBN较MBC、DOC、MBN、DON更能反映土壤中活性有机碳和氮库的变化,成为评价土壤肥力及质量的更有效指标。结果可为提高洱海流域农田土壤肥力,增强土壤固氮效果,减少土壤中氮素流失,保护洱海水质安全提供科学依据。

茶树根际土壤微生物碳氮磷及其生态化学计量

土壤微生物生物量碳氮磷(分别简称MBC、MBN、MBP)生态化学计量特征是评价陆地生态系统营养限制的一个有用的工具。以湖北省宜昌市五峰县海拔800 m处不同年龄(3年、8年、40年)茶树的根际土壤作为研究对象,分析茶树根际土壤微生物量碳氮磷含量及它们的生态化学计量特征的变化。结果表明,根际土壤碳氮磷含量随着茶树林龄的延长而提高,但是在8年后逐渐趋于稳定。根际土壤微生物生物量碳氮磷含量都随着年限的延长升高,8年达到最大值,随后趋于稳定。随着茶龄的延长,根际土壤碳氮磷计量比、MBC/MBN和MBC/MBP都无显著性的变化,而MBN/MBP是40年的显著大于其他2个样地,这说明茶树根际土壤碳氮磷生态化学计量特征、MBC/MBN和MBC/MBP都具有内稳态特征,但是MBN/MBP比值却是茶树生长后期(40年)显著大于前期(8年及以前)。这意味着根际土壤MBN/MBP可作为茶树根际微生态系统限制性营养的指标,茶树根际土壤有效磷在茶树生长后期(40年)可能成为限制性元素。

有机肥混施对烤烟根际土壤酶活性及微生物碳氮含量的影响

采用盆栽试验研究了花生饼肥、猪粪及化肥混合施用对烤烟根际土壤转化酶、脲酶活性和微生物量碳、氮及腐殖酸总碳量的影响。结果表明,土壤转化酶活性高峰出现在现蕾期,而脲酶活性在团棵期最高。花生饼肥、花生饼肥+猪粪、花生饼肥+猪粪+化肥配施时土壤酶活性显著高于化肥和不施肥处理;花生饼肥+猪粪混施显著提高微生物量碳、氮含量,纯施花生饼肥最高,其次是花生饼肥与化肥配施;不同生育时期内,微生物量碳、氮含量动态变化以微生物量碳在现蕾期达到最高值,而微生物量氮高峰出现在团棵期;施用花生饼肥提高了土壤腐殖酸总碳,花生饼肥比对照、化肥处理提高了52.2%;单施猪粪比对照、单施化肥处理提高了26.1%;但饼肥+猪粪比对照、单施化肥提高143.48%。结果表明,长期过量施用化肥烤烟土壤中,通过混施一定比例不同碳氮比的猪粪与花生饼肥,不但能够调控土壤酶活性,土壤微生物量碳、氮转化,而且增加根际土壤腐殖酸含量,提高土壤肥力,有利于烤烟品质的改善。

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。

返青期休牧对三江源区土壤微生物量碳、氮和氮矿化的影响

返青期休牧措施可以有效提高高寒草甸生产力,为了解其对氮矿化及微生物的影响。以玛沁县大武镇高寒草甸为试验样地,设立5个休牧时间,分别为CK(放牧)、休牧20d、30d、40d、50d,在牧草生长季(5—9月)研究了土壤微生物量和有效氮素的动态变化。结果表明:土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)均随着休牧时间的增加而呈现上升趋势。SMBC在生长初期(5月、6月)休牧50d处理下较CK分别增加了22.49%、123.33%,生长末期休牧40d处理下含量较高。5月份SMBN在休牧40d下显著高于其他处理,其余月份均在休牧50d处理下含量较高。土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)在生长季呈现先升高后降低的趋势。多数情况下,休牧30d土壤NH_(4)^(+)-N含量高于CK处理;不同休牧时间对土壤NO_(3)^(-)-N含量影响不明显。土壤氮矿化速率在不同月份间差异显著,但总体上呈现休牧30—40d土壤氮矿化速率较高、CK较低的趋势。因此,在返青期对三江源区高寒草甸进行适当的休牧活动利于其有机氮的转化。

免耕覆盖对小麦—花生轮作体系不同土层微生物量碳、氮含量及相关酶活性的影响

为揭示不同耕作方式和秸秆还田条件下小麦—花生轮作体系的不同土层微生物量碳、氮含量及相关酶活性的变化规律,通过田间定位试验,设置免耕秸秆不还田、免耕秸秆还田、浅耕秸秆不还田、浅耕秸秆还田、深耕秸秆不还田、深耕秸秆还田6个处理,研究不同处理对土壤有机碳含量、全氮含量、微生物量碳含量、微生物量氮含量及土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性的影响,并探讨它们之间的关联性。结果表明,与秸秆还田处理相比,在相同耕作方式下,秸秆还田处理能够提高土壤有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮含量及土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性。当秸秆还田措施条件相同时,耕作方式对土壤碳、氮含量及酶活性大小的影响在不同土层表现出的差异较大,其中在0~30 cm土层,免耕处理的表现较优,在30~60 cm土层,深耕处理的表现较优。相关性分析结果显示,土壤有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮含量与土壤酶活性的变化紧密相关。由此可知,免耕秸秆还田处理相比其他处理能够提高表层土壤碳、氮含量及相关酶活性,而深耕秸秆还田处理在深层土壤中的表现较优。

秸秆还田与氮肥运筹对农田棕壤微生物生物量碳氮及酶活性的调控效应

如何有效运筹秸秆还田与氮肥施用,研发高效节氮秸秆还田技术,是目前东北地区农业生产中亟待解决的问题。基于田间定位试验,研究了不同秸秆还田方式(秸秆不还田、秸秆粉碎翻压还田、秸秆堆腐旋耕还田)与施氮水平(180、210、240 kg/hm^(2),以纯氮计)运筹对土壤微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)和氮代谢关键酶活性的影响,结果表明:与秸秆不还田相比,秸秆还田处理土壤MBC、MBN含量及MBC/MBN比值和脲酶活性均显著增加,硝酸还原酶活性无规律性变化。随着生育期推进,秸秆还田处理土壤MBC和MBN含量分别呈现单峰和双峰曲线变化,脲酶和硝酸还原酶活性均呈波动式变化,高峰期均出现在春玉米旺盛生长期(拔节期至灌浆期)。随着施氮水平增加,秸秆还田处理土壤MBC、MBN含量均增加,MBC/MBN比值降低,而脲酶和硝酸还原酶活性变化行为因秸秆还田方式而异。在保证氮肥总量不变的前提下,秸秆粉碎翻压还田配以15%氮肥后移能够增加土壤MBC和MBN含量,降低MBC/MBN比值。综上,在东北农业产区,秸秆粉碎翻压还田+210kg/hm^(2)氮肥+15%氮肥后移的秸秆还田模式具有优化氮素管理、提高土壤肥力的潜力。

禾本科绿肥还田对盐碱地棉田土壤碳氮及微生物量碳氮的影响

为探讨绿肥还田对盐碱地棉田土壤碳氮和微生物量碳氮的影响,于2018—2019年选取黑麦草‘冬牧70’和大麦‘驻大麦4号’2种耐低温耐盐碱的禾本科绿肥进行原位还田试验,设置冬闲农田-棉花(T1)、黑麦草-棉花(T2)和大麦-棉花(T3)3个处理,测定不同处理和绿肥还田后不同时期(15 d、50 d、110 d和180 d)棉田土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、土壤微生物量碳(SMBC)和微生物量氮(SMBN)的含量,并计算土壤微生物熵(SMQ)和土壤微生物量碳氮比(SMBC/SMBN)值。结果表明,T2和T3均能显著增加SOC、TN含量,并在180 d时达最大值9.50 g∙kg^(−1)、798.84 mg∙kg^(−1)和9.91g∙kg^(−1)、759.34 mg∙kg^(−1),分别显著高于T1处理。T2和T3的SMBC、SMBN含量在整个还田期的变化动态基本一致,呈前期稳定增长且显著高于T1,后期有所降低且在110 d时略低于T1的变化动态;并且均在50 d时达最大值,此时较T1分别高出81.46%、47.76%和77.33%、43.13%;同时还田后T2处理不同时期的SMBC和SMBN含量均高于T3。SMQ不同处理的变化趋势与SMBC一致,2种绿肥处理除110 d外均高于T1处理,T2在15 d时达到最大值2.82%,而T3在50 d时达到最大值2.98%。各处理SMBC/SMBN值均在4~7之间变化,由此可判断绿肥还田后土壤中微生物群落以细菌为主;同T1相比,除110 d外T2和T3均表现出较高的SMBC/SMBN值。综上所述,在盐碱地冬闲农田种植绿肥并还田可以显著提高棉田土壤碳氮和土壤微生物量碳氮含量,改善土壤微生物群落组成和提高土壤微生物固碳效应,为后茬作物生长提供养分。研究结果对盐碱地冬闲田的合理利用具有指导意义。

种植冬绿肥对红壤幼龄橘园土壤微生物量碳、氮和酶活的影响

种植绿肥是培肥改良果园土壤、提高水果产量品质的有效措施。为筛选适宜江西红壤幼龄橘园种植的冬绿肥品种,在橘园行间播种毛叶苕子(Viciavillosa Roth)、肥田萝卜(Raphanus sativus)、黑麦草(Lolium perenne)、鼠茅草(Vulpia myuros)等4种冬绿肥,研究种植不同冬绿肥对土壤化学性质、微生物量碳、氮和酶活性的影响。结果表明,与自然生草相比,短期种植冬绿肥对土壤pH、有机质和全氮的影响较小,对土壤速效养分有一定的提升效果,但均未发生显著变化。种植冬绿肥明显改善了土壤生化性质,使土壤MBC和MBN分别增加47.9%-114%和75.9%-292%,使MBC/MBN降低14.2%-53.7%,其中鼠茅草和黑麦草处理效果最佳;种植冬绿肥还提高了土壤过氧化氢酶(1.70%-20.0%)、酸性磷酸酶(15.8%-78.9%)、脲酶(13.8%-46.6%)、转化酶(13.7%-55.5%)、过氧化物酶(120%-218%)、多酚氧化酶(4.70%-55.2%)等6种酶的活性,仍以鼠茅草和黑麦草的效果最佳。运用主成分分析对各处理的土壤生化性质进行综合评价,其得分排序为:鼠茅草(1.07)>黑麦草(0.93)>毛叶苕子(0.20)>肥田萝卜(−0.24)>自然生草(−2.31),进一步运用聚类分析可将其分为3类:鼠茅草和黑麦草(第Ⅰ类)、毛叶苕子和肥田萝卜(第Ⅱ类)、自然生草(第Ⅲ类)。综上,种植冬绿肥可明显改善红壤幼龄橘园的土壤肥力状况,对土壤微生物量碳、氮含量和酶活性等生化性质的提升尤为明显,在实际生产中优先推荐鼠茅草、黑麦草作为冬绿肥品种。该研究为红壤区幼龄果园的土壤肥力培育、绿色生态种植提供了技术参考,有助于南方特色水果的量质协同提升和相关产业的健康可持续发展。

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。

生物炭投入对稻田土壤微生物量碳氮及水稻品质的影响

为探讨贵州黄壤稻田中生物炭还田效应,通过田间定位试验,设置5个处理:ck(NPK)、B 1(NPK+4.0 t/hm^(2)生物炭)、B 2(NPK+8.0 t/hm^(2)生物炭)、B 3(NPK+12.0 t/hm^(2)生物炭)、B 4(NPK+16.0 t/hm^(2)生物炭),分析添加生物炭对土壤微生物量碳氮及水稻产量和品质的影响。结果表明,施用生物炭显著提高了土壤有机碳含量,对全氮含量影响不显著,降低了土壤微生物熵(qMB);SMBC、SMBN含量及SMBC/SMBN值随生物炭用量增加呈先增后减趋势,SMBC、SMBN含量以B 2处理最高。各处理的qMB、SMBC、SMBN及SMBC/SMBN和SMBN/TN相互间存在显著或极显著正相关关系。添加生物炭显著提高了水稻产量和品质,以B 2处理稻米产量和品质最高,较ck增产15.21%。本试验条件下,8.0 t/hm^(2)生物炭与化肥配施对提高黄壤稻田土壤微生物量碳氮和水稻产量及改善水稻品质效果最好。

黄土高原不同乔木林土壤微生物量碳氮和溶解性碳氮的特征

选取黄土丘陵区子午岭4种不同乔木林下的0—5 cm和5—20 cm的土壤为研究对象,通过氯仿熏蒸浸提方法测定了微生物量碳氮、溶解性碳氮以及土壤的理化性质。研究结果表明,不同乔木林下0—5 cm土层土壤微生物量氮(MBN)土壤微生物量碳(MBC)均表现为:辽东栎>侧柏>油松>刺槐,5—20 cm土层为:侧柏>辽东栎>油松>刺槐,说明不同乔木林对土壤表层和下层的微生物量有明显的影响。上层土壤溶解性碳(DOC)、溶解性氮(DON)大于下层土壤。土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)在4—8之间,MBC/MBN、MBN、MBC均表现为随着土层的深度逐渐降低的趋势。MBC与MBN具有显著的正相关性,MBN、MBC与有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、MBC/MBN、溶解性碳与微生物量碳之和(DOC+MBC)、溶解性氮与微生物量氮之和(DON+MBN)呈现出极显著的正相关性(P<0.01)。DOC+MBC、DON+MBN比DOC、DON、MBC、MBN更能反映土壤微生物量与活性碳氮库。总体来说,人工刺槐林对土壤碳氮库的增加有一定的作用,但是相对于辽东栎和侧柏等天然次生林有一定的差距。

黄土区六种植物凋落物与不同形态氮素对土壤微生物量碳氮含量的影响

黄土高原丘陵沟壑区进行的以退耕还林还草为主的生态环境建设,使得进入土壤生态系统有机物的种类及数量发生变化,其对土壤微生物量碳、氮的影响是值得关注的问题。采用室内培养法研究了采自该区6种不同植物凋落物(碳氮比在15.1—50.7之间)及其与不同形态氮素(NH4+-N及NO3--N)配合对土壤微生物量碳、氮及矿质态氮含量的影响。结果表明,加入不同凋落物均显著提高了土壤微生物量碳、氮含量,其中加入柠条、沙打旺等碳氮比低的凋落物在培养的一段时期内土壤微生物量碳、氮均高于碳氮比高的凋落物(刺槐、沙柳和长芒草)。在加入凋落物再施用NH4+或NO3-,也提高了土壤微生物量碳、氮含量,其中铵态氮处理土壤微生物量碳、氮含量的增加达显著水平,说明微生物更易利用铵态氮。加入C/N高的凋落物后土壤中的矿质氮发生固持,矿质态氮固持量与凋落物的C/N比呈显著的正相关关系。建议在黄土高原丘陵沟壑区植被恢复过程中,有必要考虑不同植物凋落物的碳、氮养分含量及转化特性,以协调土壤碳、氮转化过程。

广东省不同土地利用方式对土壤微生物量碳氮的影响

通过野外调查与室内分析,研究了广东省韶关红壤、广州赤红壤、雷州砖红壤3个地区4种不同土地利用方式（林地、果园、草地和农田）表层土壤（0-20 cm）微生物量C、N特征。研究结果表明：不同土壤类型和不同土地利用方式对土壤微生物量C、N均有一定影响,其中土地利用方式影响更为明显。不同土地利用方式下土壤微生物量C、N差异显著,均表现为果园和林地高于农田和草地。土壤有机C、全N同样以果园较高。而对微生物商分析结果表明,不同的土地利用方式对土壤有机C总量和微生物生物量C的影响程度并不一致。相关分析表明,土壤微生物量C、N与全N、有机C、速效N显著正相关;土壤微生物量C、N之间显著相关,证实土壤微生物量C、N是可以表征土壤肥力的敏感因子。

华北刺槐林与自然恢复植被土壤微生物量碳、氮含量四季动态

【目的】土壤微生物量碳、氮是植被所需碳、氮的重要＂源＂或＂库＂,是公认的综合评价土壤质量或肥力的重要指标,也是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,研究其动态变化,可为退耕还林及后期管理决策提供科学依据,并为深入研究林地碳氮循环及温室气体排放提供参考。【方法】以农田（FL）为对照,研究华北土石山区10年生刺槐林、43年生刺槐林、自然恢复植被（NRV）土壤微生物量碳、氮的四季动态变化,并对各样地微生物量碳、氮对土壤营养库的贡献率进行对比研究。【结果】各样地微生物量碳、氮随土层加深而逐渐下降,其季节动态变化差异显著;农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地0-20 cm土层微生物量碳、氮含量四季均值分别为251.94,290.68,150.66,197.34 mg·kg^-1和30.95,46.46,36.55,45.27 mg·kg^-1。其中：自然恢复植被的微生物量碳、氮含量四季均值最高,其微生物量碳含量分别是农田、10和43年生刺槐林的1.15,1.93和1.47倍,微生物量氮含量分别是它们的1.50,1.27和1.03倍;土壤微生物量碳、氮含量随刺槐树龄增大而升高,43年生刺槐林0-20 cm土层的微生物量碳、氮含量是10年生刺槐林的1.31和1.24倍。各植被样地不同层次土壤微生物量碳氮比季节差异明显,农田、自然恢复植被、10年和43年生刺槐林0-20 cm土层碳氮比四季均值分别为8.64,6.26,4.12和4.36;10,43年生刺槐林碳氮比分别是农田的0.48和0.50倍,是自然恢复植被的0.66和0.70倍。在0-20 cm土层中,农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地微生物量碳对土壤有机碳平均贡献率分别为1.88%,2.00%,1.54%和1.24%,土壤微生物量氮对土壤全氮的平均贡献率分别为1.21%,5.44%,3.55%和2.26%。【结论】各样地土壤微生物量碳、氮之间显著相关,它们与土壤全氮、有机质和速效钾含量均显著相关;除此之外,土壤微生物量碳还与土壤硝态氮含量显著相关。随着树龄的增加刺槐林土壤微生物量尤其是微生物量氮含量显著提高,因而土壤的生物肥力也显著提高;由土壤微生物量碳、氮含量及其对土壤营养库的贡献率可知,自然恢复植被更利于土壤微生物结构、功能的恢复和生物活性的改善。

连作及灌溉方式对棉田土壤微生物量碳氮的影响

采用野外采样与室内分析的方法,对不同连作年限及灌溉方式条件下土壤微生物量碳、氮的变化规律进行研究,结果表明:与荒地相比,棉田土壤微生物量碳氮含量均增加,且随种植年限的延长,土壤微生物量碳氮变化规律基本一致,连作2 a的微生物量碳氮含量最低,分别为16.22±0.77和13.08±0.75 mg/kg,随连作年限的延长微生物量碳氮含量不断增加,到连作15 a时达到最高点,分别为38.67±1.22和23.39±0.65 mg/kg,之后微生物量碳氮含量开始下降;相对于地面沟灌而言,滴灌使土壤微生物量碳氮含量明显提高;微生物量碳与微生物量氮呈现极显著正相关性,相关系数为0.951,与土壤全氮、速效氮呈显著正相关,相关系数分别为0.863、0.854;微生物量氮与土壤全氮、速效氮的相关系数分别为0.919、0.945,呈极显著正相关。

秸秆还田与水分管理对稻田土壤微生物量碳、氮及溶解性有机碳、氮的影响

采用田间小区试验,于2011年晚稻季在湖南省长沙县金井镇研究水分管理方式(间歇灌溉和长期淹水)和秸秆还田量(无秸秆还田,低量秸秆还田和高量秸秆还田)对稻田土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮含量的影响。结果表明,在长期淹水的条件下,高量秸秆还田较无秸秆还田可提高土壤微生物量碳、氮和土壤可溶性有机碳、氮的含量;间歇灌溉条件下,低量秸秆还田较高量秸秆还田可提高土壤微生物量碳、氮和土壤可溶性有机碳、氮的含量。无秸秆还田条件下,间歇灌溉处理比长期淹水处理土壤微生物量碳、氮和可溶性有机氮含量高,可溶性有机碳含量低;高量秸秆还田下,长期淹水处理比间歇灌溉处理土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮含量高。不同水分管理方式对不同秸秆还田量下稻田土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮含量影响不同。