等高反坡阶措施下坡耕地球囊霉素相关土壤蛋白对土壤碳氮储量的贡献

为证实坡面微地形改造措施—等高反坡阶(CRT)对坡耕地的生态修复功能,揭示CRT对球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量及土壤碳氮储量贡献的影响与机制至关重要。通过分析原状(CK)和CRT处理下旱季和雨季坡耕地0—5、5—15、15—30 cm土层中总GRSP(T-GRSP)、易提取GRSP(EE-GRSP)、土壤有机碳(SOC)与土壤全氮(TN)在CRT阶上和阶下及CK对应位置处的时空分布特征,探讨CRT措施下GRSP对土壤碳氮储量的贡献,揭示相关机制。结果表明:(1)CRT坡耕地土壤T-GRSP、EE-GRSP、SOC和TN的含量较CK显著提高(P<0.05),增幅分别为16.6%—189%、7.28%—102%、1%—68.3%和7.29%—79.7%。且CRT对坡耕地GRSP含量的提升效果总体表现为雨季强于旱季、表层(0—5 cm)土壤高于深层(15—30 cm)、阶下优于阶上。(2)相比CK,CRT坡耕地旱季和雨季SOC储量分别提高8.06%和13.5%,TN储量提高7.01%和12.1%。T-GRSP对SOC和TN储量的贡献率较CK分别提高8.5%—141%和2.58%—133%,EE-GRSP对SOC和TN储量的贡献率较CK分别提高1.38%—82%和5.25%—87.2%。且CRT对坡耕地SOC和TN储量提升效果雨季优于旱季,对表层土壤T-GRSP对SOC和TN贡献率的提升效果表现为雨季强于旱季、阶下强于阶上。(3)CRT极大提高了坡耕地T-GRSP与土壤孔隙度、SOC和TN的正相关性。相比CK,相关系数(R~2)分别由0.17、0.26和0.29增至0.51、0.66和0.64。因此,CRT措施不仅降低了坡耕地SOC和TN的流失,还通过提高有机质含量改善土壤通气透水性,进而提高坡耕地GRSP的分泌与累积,同时提高GRSP对碳氮的贡献率,促进了土壤碳氮的固持与封存。

放牧强度对短花针茅草原球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是一种糖蛋白物质,对土壤有机碳固持和维持团聚体稳定性具有重要作用。目前,长期不同放牧强度对荒漠草原GRSP的影响尚不清晰。依托内蒙古短花针茅草原长期不同放牧强度野外实验平台,分析不同放牧强度对短花针茅草原土壤GRSP含量、有机碳含量和团聚体稳定性的影响及其相互关系,结果表明:总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量在中度放牧(1.26 mg/g)和重度放牧(1.22 mg/g)下显著低于对照(1.44 mg/g),轻度放牧(1.41 mg/g)与对照无显著差异;易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量在重度放牧下显著低于其他处理(P<0.05);冗余分析表明,土壤容重(P=0.004)、硝态氮(P=0.03)和有效磷(P=0.044)是影响GRSP含量的主要因子;EE-GRSP和T-GRSP与土壤团聚体稳定性和土壤有机碳含量之间均存在显著正相关关系(P<0.05)。综合分析表明,轻度放牧更有利于荒漠草原土壤有机碳、团聚体稳定性和GRSP的维持。

球囊霉素相关土壤蛋白对钒钛磁铁尾矿生态环境的修复效果研究

为探讨丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)释放的球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)对钒钛磁铁尾矿生态环境的修复作用,开展了紫花苜蓿室内培养实验,通过外源施加不同形态及不同剂量的球囊霉素相关土壤蛋白,研究了其对钒钛磁铁尾矿养分环境、团聚结构、重金属活性及紫花苜蓿生长的影响。结果表明:施加GRSP后钒钛磁铁尾矿养分环境得到明显改善,EEG使钒钛磁铁尾矿中速效磷含量增加了19.7%~60.1%;TG效果则更加显著,碱解氮含量和速效磷含量分别增加了12.2%~58.9%和44.7%~111.3%;此外,外源施加TG后钒钛磁铁尾矿团聚结构的稳定性会显著增加,大团聚体占比、平均重量直径和几何重量直径分别增加了29.36%~114.63%、4.76%~15.87%和9.26%~16.67%,提高了钒钛磁铁尾矿对重金属及养分的固持能力;两种形态GRSP对钒钛磁铁尾矿中不同重金属作用有所差异,EEG能显著降低Cu有效性,DTPA提取态Cu含量降低16.7%,TG主要钝化Cr,DTPA提取态Cr含量减少了72.6%。此外,柠檬酸钠的加入在一定程度上抑制了紫花苜蓿的生长。综合分析表明,球囊霉素相关土壤蛋白可以改变钒钛磁铁尾矿重金属活性、提高团聚体稳定性并改善养分环境,为尾矿矿区生态修复提供了理论依据。

不同施肥处理对球囊霉素土壤蛋白含量的影响

球囊霉素是丛枝菌根真菌分泌的一种疏水性蛋白,通过研究不同施肥处理对棕壤中Bradford反应性球囊霉素土壤蛋白(GRSP)含量的影响以及GRSP与土壤有机碳之间的关系表明:不同施肥处理显著影响土壤中GRSP的含量,无机肥、有机肥以及有机-无机肥配施均显著增加农田土壤总GRSP(T-GRSP)和易提取GRSP(EE-GRSP)的含量,以有机-无机肥配施效果最好。与CK和单施NPK处理比较,有机肥施用提高土壤T-GRSP在土壤有机质(SOM)中的比例,表明有机肥促进GRSP在土壤有机质中的累积,提高GRSP对土壤有机质的贡献。同时,不同施肥处理GRSP含量与土壤有机碳(SOC)含量呈极显著相关关系。

茶树根际球囊霉素相关土壤蛋白含量及其与土壤因子的关系

球囊霉素相关土壤蛋白（Glomalin-related soil protein,GRSP）是由丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）产生的一种含金属离子的糖蛋白,对维护AMF本身的生理功能以及保持土壤有机碳平衡和土壤团聚体稳定性极为重要.于贵州4个重点茶区（湄潭县、石阡县、贵定县和都匀市）茶园采集茶树根际土样,采用Bradford法测定茶树根际GRSP,并分析土样的基本理化性质,以了解茶树根际GRSP含量及其与土壤因子的关系.结果表明,茶树根际土壤总GRSP（Total glomalin-related soil protein,T-GRSP）和易提取GRSP（Easily extractable glomalin-related soil protein,EE-GRSP）含量因茶树品种、种植区域不同而各异,总体含量分别在5.71-22.84 mg·g^-1和2.35-7.91 mg·g^-1间,均值分别为12.96 mg·g^-1和4.88 mg·g^-1.相关性分析发现,T-GRSP与水解氮（Hydrolysable nitrogen,Nh）、速效钾（Available potassium,Ka）和有机质（Organic matter,OM）含量极显著正相关;EE-GRSP与Nh、Ka和OM含量极显著正相关,与土壤pH值显著负相关.多元线性回归方程表明,不同土壤因子对GRSP的贡献不同,对于T-GRSP的贡献,水解氮〉速效磷〉有机质;对于EE-GRSP的贡献,水解氮〉速效磷.可见,茶树根际GRSP含量丰富,它与土壤因子有密切关系,可通过了解GRSP的含量来评价茶树根际土壤质量.

桂林会仙岩溶湿地土地利用方式对球囊霉素相关土壤蛋白分布的影响

土壤丛枝菌根真菌分泌的球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是土壤碳库变化的重要指标,为明确其在会仙岩溶湿地不同土地利用方式下的分布特征及影响因素,以会仙岩溶沼泽,并由其转变而来的水稻田、旱地、果园和弃耕地4种不同土地利用方式为研究对象,采集0–10 cm、10–20 cm和20–40 cm这3个层次的土样,对不同土地利用方式下球囊霉素相关土壤蛋白分布特征及其与土壤因子的关系进行了研究。结果表明,不同土层总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量为1.08~3.35 mg/g,占土壤有机碳的12.33%~19.73%,球囊霉素相关土壤蛋白是湿地土壤中的一个重要碳库。球囊霉素相关土壤蛋白在不同土地利用方式和土层之间均表现出显著差异,随土层深度的增加表现出降低趋势。沼泽土壤中总球囊霉素相关土壤蛋白、易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量和有机碳(SOC)的含量均高于其它4种土地利用方式(水稻田、旱地、园土和弃耕地)。GRSP分别与蛋白酶、SOC和全氮(TN)呈极显著正相关(P<0.01),分别与速效氮(AN)、速效磷(AP)、粘粒和粉粒呈显著正相关(P<0.05)。EE-GRSP与SOC和TN呈极显著正相关(P<0.01),分别与蛋白酶和粘粒呈显著正相关(P<0.05)。主成分分析表明,粉粒、SOC、AN和TN是影响球囊霉素相关蛋白分布特征和反映会仙岩溶湿地土壤营养状况的主要因子。会仙岩溶湿地土壤中的球囊霉素相关土壤蛋白对土壤碳封存有重要贡献。

不同林分及农田土壤中球囊霉素蛋白组成特征差异研究

球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）是由丛枝菌根真菌产生的一种不易溶于水的糖蛋白,对GRSP化学结构特征认知的匮乏,很大程度上限制了GRSP的生态学地位及其应用前景。本文选取东北林业大学实验林场5种林分及其毗邻农田为研究对象,通过多种技术手段,来揭示GRSP的特征及其在不同林型和农田中的差异。研究发现GRSP含有O—H和N—H伸缩振动带、C—H伸缩振动带、C=O和COO—伸缩振动带、COO—伸缩振动带和C—H弯曲收缩带、C—O和Si—O—Si伸缩振动带5种官能团。紫外吸收峰位置在225~248 nm之间,OD值在0.9~2.0之间。X射线衍射结果显示GRSP含有石英、蒙脱石、伊利石、斜长石、伊利石蒙脱石混层和未知的a物质及b物质等多种矿物质,相对结晶度均较低,平均晶粒尺寸分别为25.83、17.93、14.50、21.45、28.45、28.10和17.40 nm。此外,通过X光电子能谱发现GRSP含有C1s、Al2p、O1s、Si2p、P2p、Ca2p、K2p、N1s、Fe2p、Mg1s和Na1s 11种元素,平均所占百分比为28.9%、7.0%、43.4%、9.8%、0.4%、1.0%、0.6%、1.4%、2.1%、0.7%和7.8%。GRSP的化学特征在不同林型及农田中也存在着一定的差异,其中官能团差异最大的是蒙古栎和白桦林的C—H伸缩振动带（5.5倍）,差异最小的是水曲柳和白桦林的O—H和N—H伸缩振动带（1.3倍）,胡桃楸林GRSP的OD值最大。GRSP矿物质种类也有所不同,其中只有水曲柳和蒙古栎林中包含斜长石、伊利石蒙脱石混层、a物质、b物质,其余矿物质在所有林型和农田的GRSP中均有发现。石英的晶粒尺寸差异最大,达到5.2倍,最小的为斜长石仅相差17%。落叶松林中的蒙脱石相对结晶度是水曲柳林的5.1倍,而b物质在水曲柳林和蒙古栎林中的相对结晶度仅相差4%。同样,C1s、O1s、Si2p、N1s和Na1s等元素在所有林型和农田中都可被检测到,其中GRSP各元素在不同林型及农田中的差异在1.1~31.6倍之间。我们的研究结果显示不同植被类型中GRSP组成特征可能具有很大的差异,同时GRSP中含有不同土壤矿物说明土壤组成对GRSP也有一定影响,本文对GRSP的化学结构特征的客观揭示,有助于探索GRSP对农田及森林土壤生态功能影响方面的深层机制。

不同土地利用方式下球囊霉素相关土壤蛋白与有机碳及土壤质地的关系

[目的]揭示土地利用方式对球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的影响。[方法]测定了海南岛5种主要土地利用方式下GRSP、土壤有机碳(Soil oaganic carbon)与土壤质地(Soil texture)在0～10、10～20、20～50cm3个土壤层次中的分布情况。[结果]相对于保持较好的次生林,4种不同耕作土壤的GRSP与有机碳含量均有所下降。GRSP在海南岛5种主要土地利用方式土壤中的含量为0.53～4.80mg/g,占有机碳的7.9%～23.4%,是碳库的重要组成部分。GRSP占有机碳的比例在不同土地利用方式下差异显著,在土层之间差异不显著,GRSP和有机碳含量在土壤剖面上垂直分布较明显。GRSP与有机碳、砂粒含量呈显著正相关,与粉粒和粘粒呈显著负相关。[结论]砂粒含量在很大程度上决定了GRSP的含量,壤土相对粘土更有利于GRSP的累积。

衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用方式对球囊霉素相关土壤蛋白分布的影响

为了明确衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用方式球囊霉素相关土壤蛋白土层分布模式及其影响因素,本试验选取自然恢复地、草地、灌草地、灌丛地和乔灌地5种不同土地利用方式样地,采集各样地0~10,10~20,20~40 cm土层土样,测定了土样球囊霉素相关土壤蛋白、土壤容重、土壤有机碳、全氮、C/N比、速效磷、土壤pH和土壤蛋白酶活性。结果表明:球囊霉素相关土壤蛋白含量为1.73~3.78 mg·g^-1,占土壤有机碳含量的14.05%~22.08%,是土壤一个重要碳库;球囊霉素相关土壤蛋白在不同土地利用方式和土层剖面之间差异显著;相关性分析表明球囊霉素相关土壤蛋白与土壤有机碳、全氮、C/N比、土壤蛋白酶、速效磷、土壤容重、土壤pH有显著相关性。研究结果表明,球囊霉素相关土壤蛋白是丛枝菌根真菌生长状况和土壤生态系统波动的一个重要指标。

胶园球囊霉素相关土壤蛋白质及有机质特征

为研究海南白沙不同利用历史橡胶林土壤球囊霉素相关土壤蛋白质(glomalin-related soil protein)及有机质特征,采用热柠檬酸钠(121℃)提取、用Bradford染色法测定球囊霉素相关土壤蛋白质。结果表明,海南白沙橡胶林土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量低于3.56mg/g。相差8年的橡胶种植历史对土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量的影响不显著。与第一代橡胶林各层次之间的土壤球囊霉素相关土壤蛋白质含量变异相比,第二代橡胶林各层次之间的土壤球囊霉素相关土壤蛋白质含量变异相对较小。橡胶林土壤有机质含量与土壤球囊霉素相关土壤蛋白质含量变化趋势并不一致。因此,橡胶种植历史对土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量的影响不明显。

Bradford法测定土壤球囊霉素相关蛋白的影响因子

土壤球囊霉素相关蛋白(glomalin-related soil protein,GRSP)是评价土壤健康的重要指标。研究了土样粒径、贮存条件和高温提取后离心延误时间3个影响因子对采用Bradford法测定GRSP含量的作用效果。结果表明,土样粒径对易提取GRSP(EEG)的提取测定影响显著,过0.074 mm孔径筛土样中提取出的EEG含量高于过0.149、0.25、1 mm孔径筛的土样;总GRSP(TG)含量的测定结果对土样粒径的变化没有明显响应,测定TG含量可采用过1 mm孔径筛的土样。贮存条件影响EEG和TG含量的测定,有机质含量低的土样室温保存18个月条件下测得的EEG含量低于-20℃保存条件下;有机质含量高的土样室温保存条件下测得的EEG含量高于-20℃保存条件下;室温保存条件下3个有机质含量水平的土样TG含量均高于-20℃保存条件下。不同样品保存方式间3个有机质含量水平的土样EEG或TG含量差异均显著。为减小有机质降解等的影响,宜低温保存土样。提取后延误离心将导致EEG含量测定值降低,因此延误时间以控制在1 h之内为宜;离心延误2 h内不同延误时间之间测得的TG含量无显著差异。

围封年限对草原土壤养分及球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

[目的]通过分析不同围封年限的草原土壤养分与球囊霉素相关土壤蛋白（ GRSP）的动态变化及相互关系，研究围封育草措施恢复退化草原的合理年限。[方法]以锡林郭勒不同围封年限（围封0 a、围封13 a、围封33 a ）的羊草草原为研究对象，测定不同土层土壤有机碳、全氮、全磷及GRSP含量。[结果]随着围封年限的增加，土壤有机碳含量呈显著增加趋势；围封13 a土壤全氮含量在0～20 cm土层中显著增加，但随围封年限增加有降低趋势，全磷含量不受围封影响；表层土壤（0～5 cm）中GRSP含量受围封年限影响显著；GRSP、有机碳、全氮含量相互之间呈极显著相关。[结论]围封年限虽能增加有机碳含量、GRSP的产生量，但年限过长易造成土壤中氮的匮乏，不应无限期围封。

大田土壤球囊霉素相关土壤蛋白分解及其与土壤特征的关系

为了更充分理解土壤球囊霉素相关土壤蛋白的分解及其与土壤有关特征的相关性,采用大田培养和Bradford反应等实验室分析方法进行研究。结果表明,在整个培养时间内,在两组实验土壤中T-GRSP的减少量(青菜地21.1%,胡萝卜地13.1%)明显高于土壤中EE-GRSP的减少量(青菜地11.9%,胡萝卜地5.3%);而且胡萝卜地中GRSP(T-GRSP和EE-GRSP)的损失量明显小于青菜地的变化;土壤中T-GRSP分解变化和EE-GRSP分解变化呈现明显的正相关。土壤中T-GRSP和EE-GRSP分解变化与土壤碳水化合物(热水可提取态和可水解态)含量、土壤β-葡萄糖苷酶的活性变化呈现明显的正相关;而与土壤蛋白酶活性、土壤微生物碳量的变化呈现明显的负相关。

火烧频率对草原土壤养分及球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

[目的]分析不同火烧频率下草原土壤养分与球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）的动态变化及相互关系,揭示不同火烧处理下土壤养分及GRSP的变化规律,为合理利用火烧措施改良草原植被和土壤质量提供理论依据。[方法]以锡林郭勒草原不同火烧频率的羊草草原为研究对象,测定土壤有机碳、全氮、全磷及GRSP含量。[结果]表层土壤（0-5 cm）有机碳含量随火烧频率增加呈降低趋势。低频火烧（每4 a火烧1次）可使10-40 cm土壤有机碳含量显著增加（P〈0.05）,高频火烧（每2 a火烧1次）则使0-40 cm土层有机碳含量显著降低（P〈0.05）。而火烧处理对0-40 cm土壤全氮、全磷无显著影响（P〉0.05）。低频火烧既可以提高表层（0-5 cm）土壤EE-GRSP产生量（P〈0.05）,又显著增加0-40 cm土层T-GRSP的积累量（P〈0.05）,同时GRSP、有机碳、全氮相互之间呈极显著相关性（P〈0.01）。[结论]采用每4 a进行1次火烧的低频火烧,有利于深层土壤碳库的积累,同时提高GRSP的产生量和积累量,能够充分发挥改善退化草原土壤的作用。

五大连池不同林型球囊霉素相关土壤蛋白与土壤理化性质和林分特征的关系

[目的]了解五大连池自然保护区熔岩台地不同林型土壤真菌生物量及土壤理化性质的变化规律。[方法]选择五大连池火山熔岩台地3个典型树种(白桦矮曲林、山杨矮曲林、香杨矮曲林),对林分特征、土壤中总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)、易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)、有机碳、全氮、全磷、全钾、pH等指标进行研究。[结果]球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)林型间差异明显,GRSP与土壤理化性质相关性的种类、数量、正负和有无受林型影响较大。GRSP对矮曲林林分大小具有一定的指示功能。[结论]熔岩台地生境中林型及林分的差异与GRSP、土壤理化指标及二者的耦合关系存在一定关联,这种关联对于提高保护区土壤碳汇功能和维持土壤肥力,乃至对该地区进一步开展自然资源及地质遗产保护具有重要价值。

兴安落叶松林球囊霉素相关土壤蛋白含量对年际间模拟氮沉降的响应

球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)的变化情况是评价和指示土壤碳(C)库动态变化的重要指标。了解大气氮(N)沉降增加背景下GRSP的变化机制对于阐明土壤C循环的驱动因素具有重要意义。于2011年5月开始,在大兴安岭进行野外N沉降试验,共设置4个水平N添加处理,分别为对照(Control,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低N(LN,2.5 g·m^(-2)·a^(-1))、中N(MN,5 g·m^(-2)·a^(-1))和高N(HN,7.5 g·m^(-2)·a^(-1))处理,探索GRSP对N沉降的影响机制。结果表明,(1)对于易提取球囊霉素(EE-GRSP),所有施N水平都增加了其在土壤中的含量;对于总球囊霉素(T-GRSP),LN和MN表现为显著促进作用(P<0.05),HN表现为抑制作用。(2)T-GRSP与EE-GRSP含量与SOM均表现出显著正相关关系(P<0.05)。施N使GRSO对土壤有机质(SOM)的贡献率增加了0.59%-1.07%。低中水平N沉降(LN和MN)显著促进了土壤有机质(SOM)的积累(P<0.05),高水平N沉降(HN)处理则表现为抑制。此外,大兴安岭兴安落叶松林GRSP对SOM的贡献率相对较低。(3)在气候变化背景下,低中水平N沉降能通过提高GRSP的量促进SOM的累积,而高水平N沉降则通过减少GRSP的量从而降低土壤总SOM。低中水平N沉降可以增加GRSP和SOM含量,进而提高生态系统固C潜力,减缓大气CO_2浓度升高带来的压力。

环渤海湿地沉积物球囊霉素相关土壤蛋白分布特征及其对湿地土壤风化的影响

【研究目的】球囊霉素作为丛枝菌根真菌(AMF)分泌的一种难降解土壤蛋白,广泛分布于陆地生态系统中,是长期碳贮的重要组成。当前鲜有研究涉及其在滨海湿地中的分布。基于此,本文对中国环渤海主要滨海湿地表层沉积物中球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的空间分布进行表征,探讨不同湿地生境下GRSP分布及其对沉积物风化的指示意义。【研究方法】本文选取辽河三角洲、北大港和黄河三角洲湿地作为研究区,对166个表层样(0~5 cm)和4个柱状样(0~35 cm)的GRSP、粒度以及常量元素进行测定,并计算化学蚀变系数(CIA)。【研究结果】研究区GRSP在空间上的动态变化受植被类型影响显著,范围在0.06~11.31 mg/g,均值为(2.35±0.16) mg/g;沉积物以粉砂质砂和砂为主,CIA值分布范围为44.79~69.59,部分区域达到中等化学风化;CIA与GRSP呈显著相关(R=~0.49,p<0.01),总体上CIA随GRSP的增加呈现先增加后减少的趋势。【结论】GRSP在滨海湿地沉积物中的分布受到生境差异性的影响,其与CIA的相关性表征AMF及其代谢产物在地质体风化过程中发挥了潜在的生态功能。

广东省森林球囊霉素相关土壤蛋白含量及影响因素

植被和土壤组成的差异将影响土壤微生物的组成及动态,土壤微生物的动态变化将体现在微生物产物上。球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)被认为是唯一来源于丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)的糖蛋白,是土壤碳库的稳定组分,可用于指示AMF对土壤碳固持的影响。鉴于已有GRSP相关研究多集中在样点尺度,缺乏区域水平的研究这一事实,该研究选择广东省164个代表性森林样地为研究对象,通过测定表层(0-10 cm)土壤GRSP含量、土壤理化性质,旨在了解广东省森林土壤中GRSP水平及其对土壤有机碳固持的贡献。结合土壤理化性质、植被特征探讨区域范围内GRSP的影响因素。结果表明,(1)广东省森林土壤表层土(0-10 cm)中总球囊霉素相关土壤蛋白(total GRSP,T-GRSP)质量分数为(3.26±0.11) g?kg-1,易提取球囊霉素相关土壤蛋白(easily extractable GRSP,EE-GRSP)质量分数为(1.11±0.03) g?kg-1,植被起源和植被类型对GRSP含量的影响不显著,GRSP在地带性土壤中呈现黄壤>红壤>赤红壤>砖红壤的显著变化趋势。(2)针叶林GRSP的平均水平高于常绿阔叶林,这一趋势与3种植被类型下灌木草本层生物量的趋势一致。(3)GRSP与土壤有机碳含量、阳离子交换量呈显著正相关关系,与土壤pH值呈显著负相关关系,GRSP含量随土壤细颗粒(粒径<50μm)含量的增加而增加。广东省森林土壤GRSP对土壤有机碳的绝对贡献率为2.3%,GRSP能够与土壤细颗粒结合促进土壤团聚体的形成,并提高土壤保水性能和肥力。

苏打盐碱化土壤pH与团聚体中球囊霉素相关土壤蛋白含量的关系

球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)在土壤团聚体形成中起重要作用,与土壤团聚体稳定性正相关。土壤盐碱化破坏土壤结构,降低土壤中GRSP含量,但影响多大尺寸团聚体GRSP含量并不清楚。本文采集45个松嫩盐碱化草地土壤样品,通过干筛法分离出直径<0.25、0.25~1和1~2 mm 3种不同粒级团聚体,采用Bradford法测定土壤中GRSP含量,并测定土壤盐碱化指标,经Pearson相关分析和前向选择变量多元线性回归分析,结果显示:土壤pH显著影响各粒级团聚体总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量和难提取球囊霉素相关土壤蛋白(DE-GRSP)含量,二者存在显著负相关关系,特别是0.25~1 mm粒级团聚体DE-GRSP含量与土壤pH存在极显著负相关关系,可解释22.3%的DE-GRSP含量变化。土壤pH、电导率、碱解氮和有效磷对各粒级团聚体易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)影响不显著。结果表明土壤苏打盐碱化影响0.25~1 mm团粒结构中较稳定的DE-GRSP含量,可能对土壤团聚体胶联和土壤碳存储产生负影响。

不同演替阶段下球囊霉素相关土壤蛋白对团聚体稳定性的影响

团聚体是土壤结构的基础单元,球囊霉素能粘结细小土壤颗粒形成稳定大团聚体,被誉为“超级胶水”。为了解植被恢复过程中球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)对团聚体的影响,选取不同演替阶段(裸地、草地、灌木林、乔木林、乔灌混合林)的土壤为研究对象,分析了球囊霉素相关土壤蛋白组分、土壤有机碳(SOC)和团聚体稳定性在不同土壤深度(0—10、10—20、20—30 cm)的分布特征。结果表明,不同演替阶段的易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量在0—30 cm土层内表现为乔灌混合林>乔木林>灌木林>草地>裸地,总量球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量表现为乔木林>乔灌混合林>灌木林>草地>裸地,SOC含量表现为乔木林>乔灌混合林>灌木林>草地>裸地,快速湿润处理下平均质量直径MWDFW表现为乔灌混合林>乔木林>灌木林>草地>裸地,乔木林和乔灌混合林覆盖下土壤的GRSP含量、SOC含量及团聚体稳定性均显著高于其他演替阶段(P<0.05)。随着演替阶段进行到乔木之后,土壤中的GRSP和SOC的累积加强,有助于提升土壤质量和团聚体稳定性。EE-GRSP、T-GRSP和SOC与LB法3种破坏机制(FW,WS,SW)下MWD和>0.25 mm团聚体占比均有极显著正相关关系(P<0.01)。逐步回归分析结果显示,在FW和SW处理下EE-GRSP对团聚体稳定性指标的解释效果最好,而在WS处理下T-GRSP的解释效果则更好。研究结果可为区域内植被恢复过程中球囊霉素相关土壤蛋白与团聚体稳定性研究提供理论依据。