不同土地利用方式对农田土壤有机碳组分及土壤微生物量碳的影响

研究不同土地利用方式下农田土壤有机碳组分及微生物量碳的含量特征对指导伊犁河谷土壤资源的合理利用与管理具有重要意义。通过野外实地调查、样品采集、室内分析与地统计相结合的方法,研究伊犁河谷旱地、水浇地、水田、果园、撂荒地5种土地利用方式土壤有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)、易氧化有机碳(EOC)和微生物量碳(MBC)的含量特征,比较分析土地利用变化对伊犁河谷农田土壤有机碳组分及微生物量碳的影响。结果表明:土壤TN、AN、AP和AK含量均表现为:水田>水浇地>旱地>果园>撂荒地;水田土壤养分含量显著高于其他4种土地利用方式;土壤SOC含量具有明显的差异特征,主要体现为:水田(25.62 g·kg^(-1))>旱地(13.80 g·kg^(-1))>水浇地(12.19 g·kg^(-1))>果园(11.58 g·kg^(-1))>撂荒地(8.81 g·kg^(-1)),且均达到显著性差异水平(P<0.05)。土壤SOC、DOC、POC、LFOC、MBC含量均呈现出:水田>旱地>水浇地>果园>撂荒地的特征,其差异达到极显著水平,而EOC含量则表现为:水田>水浇地>旱地>果园>撂荒地的特征,其差异达到极显著水平。水田土壤SOC、DOC、POC、LFOC、MBC、EOC含量均显著高于其他4种利用方式。5种土地利用方式土壤SOC与POC、LFOC、DOC之间存在极显著的正相关,其相关系数分别为0.622,0.36,0.489(P<0.01),说明土壤SOC含量是影响土壤POC、LFOC和DOC含量的重要因素。

基于整合分析土壤微生物量碳、氮含量对有机肥施用的响应特征

土壤微生物量碳、氮含量是评价土壤肥力的重要指标。探究施用有机肥对土壤微生物量碳、氮含量的影响,旨在为生产中有机肥的科学施用提供指导。通过数据库共检索得高质量文献84篇,提取有效田间试验数据625组,以不施肥和单施无机肥为对照,采用Meta分析有机肥施用下土壤微生物量碳、氮含量和作物产量变化及其影响因素。研究结果表明:施用有机肥对土壤微生物量碳、氮含量以及作物产量具有显著的促进作用(P<0.05),分别增加41.14%[95%置信区间(CI):38.32%~44.04%]、46.46%(95%CI:43.02%~50.01%)和48.85%(95%CI:43.86%~45.03%)。与不施肥相比,施用有机肥可提高微生物量碳含量46.80%(95%CI:43.22%~50.46%),提高微生物量氮含量56.0%(95%CI:47.18%~65.37%),提高作物产量47.48%(95%CI:39.98%~55.36%);与单施化肥相比,有机肥施用下土壤微生物量碳含量可提高36.06%(95%CI:21.22%~52.71%),微生物量氮含量可提高40.80%(95%CI:30.42%~52.01%),作物产量可提高4.04%(95%CI:2.26%~5.46%);Meta分析结果表明,土壤微生物量碳、氮含量以及作物产量还受作物类型、氮肥施用量、有机肥施用方式、土壤初始pH、土壤类型以及气候条件的影响。进一步相关性分析结果表明,微生物量碳含量与土壤初始pH和年均温度呈显著正相关(P<0.05);土壤微生物量氮含量与土壤初始pH和氮肥施用量呈显著正相关(P<0.05);土壤微生物量碳氮比与年均温度呈显著正相关(P<0.05);作物产量与土壤微生物量碳、氮含量和土壤初始pH呈显著正相关(P<0.05)。有机肥对土壤微生物量碳、氮含量及作物产量具有显著的促进作用,建议结合作物类型、土壤条件和气候类型等因素,构建单施或配施有机肥的施肥技术,实现构建土壤健康微生态,最终实现肥料资源有效利用和提高土壤生产力的目的。

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。

辽东山区不同森林类型土壤微生物量碳氮研究

为探讨不同森林类型土壤质量差异,该研究以辽东地区红松人工林、落叶松人工林和蒙古栎天然次生林为研究对象,采集3种不同林型下的表层土壤,对其土壤微生物碳、氮含量进行分析。结果表明:不同林型土壤微生物量碳、氮含量有显著差异(P<0.05),其中土壤微生物量碳含量依次为蒙古栎天然次生林>落叶松人工林>红松人工林;土壤微生物量氮含量依次为落叶松人工林>蒙古栎天然次生林>红松人工林;相关性分析表明土壤微生物量碳和土壤微生物量氮之间呈显著正相关(P<0.05)。该研究为今后森林植被恢复研究和明确森林土壤在碳循环过程中的作用提供科学依据。

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。

生活污水尾水回用对稻田土壤微生物量碳氮和土壤酶活性的影响

为探讨农村生活污水尾水回用对稻田土壤微生物量碳氮和酶活性的影响,通过田间试验,以池塘水灌溉下不施肥和常规施肥为对照,探讨尾水耦合氮肥施加方式对稻田土壤微生物量碳氮、土壤酶(脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、过氧化氢酶、蔗糖酶)活性以及土壤养分等的影响。结果表明,2019年和2021年收获期尾水仅施蘖肥、尾水常规施肥、尾水减氮施肥土壤微生物量碳较常规施肥处理分别增加了28.75%~34.75%和14.43%~23.63%,土壤微生物量氮分别增加了7.10%~16.04%和15.9%~46.88%。尾水灌溉处理脲酶活性两年间分别增加了34.92%~51.61%和0.98%~2.94%,有机质分别增加了1.11%~11.10%和6.38%~11.40%,年际间比较发现无论池塘水灌溉还是尾水灌溉土壤有机质含量均有上升趋势,而尾水灌溉处理土壤有机质增幅更大。综上所述,尾水灌溉提高了稻田土壤有机质、微生物量碳氮的含量和脲酶活性,说明尾水回用在一定程度上会增加土壤肥力,具有一定的土壤改良作用,但长期回用下的环境安全性还需要通过进一步试验确定。

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。

鄱阳湖洲滩湿地植物演替对土壤微生物量的影响

湿地植物演替对土壤微生物量具有显著影响,但不同土壤理化环境下的植物演替对湿地土壤微生物量影响的具体差异还不清楚。以鄱阳湖土壤理化性质不同的4个碟形子湖(包括相对肥沃的东湖和白沙湖以及相对贫瘠的蚌湖和大湖池)为研究对象,运用空间代替时间的方法,在泥滩带、湿生植被带(苔草)和挺水植被带(南荻或芦苇)采集0~10 cm表层土壤,分析不同土壤理化性质条件下植物群落演替对土壤微生物量的影响。采用土壤微生物量碳(MBC)和微生物熵(qMB)指示土壤微生物量。蚌湖、大湖池、东湖和白沙湖洲滩湿地表层土壤MBC的平均值分别为1077.27、888.29、942.45和1162.46 mg/kg,土壤qMB的平均值分别为6.07%、6.17%、3.60%和3.79%。在泥滩—苔草—南荻植物演替洲滩,土壤MBC先增加后减少;但是在泥滩—苔草—芦苇植物演替洲滩,土壤MBC持续增加。植物演替没有显著改变土壤qMB。尽管植物的生长会增加所有洲滩湿地的土壤MBC,但增加的幅度在相对贫瘠的蚌湖和大湖池明显强于相对肥沃的东湖和白沙湖。蚌湖和大湖池的土壤qMB也显著高于东湖和白沙湖。在植被演替梯度上,洲滩湿地土壤MBC和qMB普遍受到土壤碳、氮、磷含量和pH的影响,但是不同洲滩湿地影响微生物量的关键元素并不相同。这些结果证明植物演替对湿地土壤微生物量的影响不仅与植物物种有关,还受土壤理化环境的影响。本研究将为认识湿地土壤微生物量的变化机制和科学管理长江中下游湖泊湿地提供依据。

岩溶断陷盆不同深度土壤微生物量碳氮对植被演替的响应

为了解岩溶断陷盆地底部不同植被类型土壤微生物量碳氮(MBC、MBN)含量的变化,以中国西南典型生态脆弱区云南省岩溶断陷盆地底部原始森林、草地、人工林、灌丛和玉米地土壤为研究对象,探究土壤微生物量碳氮对植被类型的响应。结果表明:灌丛类型土壤微生物量碳氮含量最高,微生物量碳氮含量随植被正向演替呈现先增大后减小的趋势;各植被类型土壤微生物量碳含量随土层深度增加而降低。多因素方差分析出土层深度和植被类型是土壤微生物量碳含量的显著影响因素(P<0.05),其中土层深度是土壤微生物量碳含量的极显著影响因素(P<0.01)。

自然生草对冀西北杏园土壤微生物量碳、氮及酶活性的影响

以杏园野生草种为试材,采用果园自然生草的方法,研究了清耕(CK)、自然生草5年(5a)、自然生草8年(8a)3个处理在不同土层(表层0~20 cm、中层20~40 cm、底层40~60 cm)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)及酶活性指标的变化,以期为探索自然生草对冀西北杏园土壤理化性质的影响提供参考依据。结果表明:自然生草显著提高了杏园土壤各土层SOC、TN、SMBC、SMBN含量,同时也提高了土壤中的过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、纤维素酶及碱性磷酸酶活性。随着生草年限的增加各指标值不断上升,同一土层中各指标表现为自然生草8a>自然生草5a>CK,三者间差异显著;随着土层深度的增加各指标值表现为表层>中层>底层,综合生草年限与土层深度尤以0~20 cm土层自然生草8a处理影响最大,SOC、TN、SMBC、SMBN含量分别较CK增加了62.48%、24.14%、130.33%和76.96%,qMBC与qMBN值分别较CK显著提高了41.86%和42.67%,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、纤维素酶及碱性磷酸酶活性分别较CK显著提高了81.82%、82.60%、257.30%、123.91%和134.55%;相关性分析表明微生物量碳、氮与有机碳、全氮及土壤酶之间存在极显著相关关系。由此可见,杏园行间长期自然生草是提高土壤微生物生物量及土壤酶的有效途径,对培肥土壤地力起到极其关键的作用。

含油固废残渣中微生物群落结构及固碳能力

生物固碳是一种经济环保且环境友好的CO_(2)固定技术。该研究基于第二代高通量测序及实时荧光定量PCR技术,探明含油固废残渣中微生物群落结构及主要固碳途径,并采用无碳源富集培养及稳定碳同位素示踪方法,构建含油固废残渣中高效固碳微生物菌群并验证其固碳潜力。16S rDNA结果表明,含油固废残渣中微生物群落多样性和丰富度呈DQ1>DQ2≈LH1>WY>XJ>LH2的趋势,其中,排名前三的门水平物种为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)及厚壁菌门(Firmicutes);荧光定量PCR结果显示,典型固碳功能基因cbbM(1.30×10^(9) copies/g)和cbbL-R(5.28×10^(8) copies/g)丰度最高,比fhs、aclB、accA等固碳基因高2个数量级以上;固碳菌筛选结果显示,产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)、人苍白杆菌(Brucella anthropic)、施氏假单胞菌(Stutzerimonas frequens)的RubisCO酶酶活性最高,依次为(36.36±0.81)、(43.83±0.84)、(35.84±1.20)U/g;选用上述3种固碳菌构建高效复合菌群并利用稳定碳同位素示踪方法测算其碳同化量及碳同化速率,结果显示,与未施加菌液的含油固废残渣相比,施加复合菌群S7的含油固废残渣样品微生物碳同化量和碳同化速率分别为(1.30±0.22)mg/kg、(0.14±0.02)mg C/(m^(2)·d),均提升78.08%±7.36%。

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。

云南亚热带常绿阔叶林土壤微生物量对大气氮沉降的响应

以玉溪市城区生态植物园中结构和功能保护较好的次生常绿阔叶林为研究地点,分别设置0、1、5、10、15和30 g/(m^(2)·a)共6个氮浓度试验处理,采用林冠下喷雾的方式处理2年,采集0~10 cm表层土壤测定土壤全碳和全氮含量、活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量。研究结果表明:中高浓度大气氮沉降明显增加了土壤全碳和全氮含量,降低了活性有机碳含量及其转化率,减少了微生物量碳和氮含量,说明中高浓度大气氮沉降能够影响亚热带常绿阔叶林土壤碳循环和氮循环进程,增加土壤碳库和氮库,改变土壤碳组分,延缓土壤碳转化过程,减少土壤微生物总量。数据相关分析结果表明:土壤全碳含量与大气氮沉降浓度呈多项式关系,即土壤全碳含量随大气氮沉降浓度升高而增加,在10 g/(m^(2)·a)N水平达到最大值[(31.05±1.94)g/kg],之后随着大气氮沉降浓度的继续升高而降低;土壤全氮含量与大气氮沉降浓度呈线性正相关关系,即土壤全氮含量随着大气氮沉降浓度持续升高而不断增加;土壤活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量与大气氮沉降浓度呈线性负相关关系,即随着大气氮沉降浓度持续升高而不断降低。

蚯蚓处理对污泥中微生物碳量及脱氢酶活性的影响

将含水率80.6%的脱水污泥制成5 mm的污泥颗粒,以添加蚯蚓(赤子爱胜蚓)为处理组,无蚯蚓为对照组,测定不同时期污泥的理化性质、微生物碳量(MBC)和脱氢酶活性(DHA)的变化,重点研究了蚯蚓对污泥降解过程中MBC和DHA变化的影响.结果表明,相比对照组,蚯蚓处理组p H变化幅度较小;实验结束时,蚯蚓处理组的电导率(EC)和溶解性有机碳(DOC)显著高于对照组,而有机质(OM)显著低于对照组.实验前30 d,蚯蚓处理组MBC显著高于对照组,40 d至实验结束,蚯蚓处理组MBC显著低于对照组.DHA的结果表明,蚯蚓处理组和对照组在前30 d并没有显著性差异,40 d后蚯蚓处理组的DHA显著低于对照组,DHA稳定在2.98~6.40 mg·g-1·h-1(以TPF计).相关分析表明,DHA、MBC和OM之间显著正相关.研究表明,接种蚯蚓在实验前期显著提升了系统的微生物量,加快污泥有机质的降解,从而导致后期产物的微生物量及其活性较低,最终产物更稳定.

华北低丘陵山区人工林土壤微生物生物量碳氮变化及其影响因素

【目的】土壤微生物是土壤中重要的存在,土壤中的微生物量碳和微生物量氮能直接或间接参与土壤理化过程,是维持土壤质量的重要指标,可综合反映土壤肥力特性和生物活性。【方法】在河南省济源市黄河小浪底生态系统定位站内选择3种人工纯林,包括刺槐(Robinia pseudoacacia)林、栓皮栎(Quercus variabilis)林和侧柏(Platyclodus orientalis)林,采集未分解枯落物层(L层)、半分解/腐殖化枯落物层(F/H层)以及矿质土层(0~10、10~20 cm)的土壤样品,测定微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)、MBC/MBN以及枯落物层和土壤层总碳(Total carbon,TC)、总氮(Total nitrogen,TN)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)和可溶性有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON),研究探讨土壤微生物生物量(Soil microbial biomass,SMB)与树种、土深的关系及其机理。【结果】(1)在枯落物层,3种林型的TC最高值均出现在F/H层,而TN的最高值则均出现在L层;3种林型TC和TN均表现为F/H层>L层>0~10 cm、10~20 cm土层,差异显著(P<0.05)。3种林型的DOC表现为枯落物层高于矿质土壤层,DON为矿质土壤层高于枯落物层。枯落物层3种林分之间的DOC含量均表现为栓皮栎林显著高于刺槐林,二者与侧柏林之间差异不显著(P>0.05)。(2)在枯落物层,3种林型的MBC均表现为F/H层高于L层,表现为刺槐林>栓皮栎林>侧柏林。在矿质土层中,3种林型的MBC均为0~10 cm高于10~20 cm土层,表现为栓皮栎林>刺槐林>侧柏林,同一土层的刺槐林和栓皮栎林之间差异不显著(P>0.05)。枯落物层及矿质土层的MBN均表现为栓皮栎林>刺槐林>侧柏林。栓皮栎林在各个土层中均是MBN最高的树种,且与侧柏林之间差异显著(P<0.05)。(3)L和F/H层的MBC/MBN比值相差不大,而在矿质土层中,随土深增加MBC/MBN呈上升趋势。在矿质土层,3种林型MBC/MBN均表现为10~20 cm显著高于0~10 cm;在0~10 cm,3种林型之间差异不显著(P>0.05),在10~20 cm,刺槐林显著高于侧柏林(P>0.05),而与栓皮栎林之间差异不显著(P<0.05)。(4)相关性分析表明,3种林型的MBC均与总碳、总氮呈极显著正相关(P<0.01),其中栓皮栎林MBC与总碳的相关系数最大,为0.959。刺槐林和栓皮栎林的C/N与总碳、总氮呈负相关,而侧柏林的C/N则与总碳、总氮呈正相关,相关系数分别为0.512和0.524。【结论】在华北低丘陵山区种植栓皮栎对土壤的生态恢复效果较好,更有利于生态系统的碳氮循环。

轮耕模式与秸秆还田量对土壤碳氮及相关酶活性变化的影响

为探究轮耕模式与秸秆还田量对小麦-花生轮作田土壤碳氮及相关酶活性变化的影响,通过3年定位试验,设置旋耕/旋耕/秸秆半量还田(T1)、免耕/旋耕/秸秆半量还田(T2)、免耕/深松/秸秆半量还田(T3)、旋耕/旋耕/秸秆全量还田(T4)、免耕/旋耕/秸秆全量还田(T5)、免耕/深松/秸秆全量还田(T6),共6种轮耕方式与秸秆还田量组合处理,研究其对土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量以及微生物熵碳氮和土壤蔗糖酶、脲酶活性变化的影响。结果表明:与其他处理相比,T6处理能够明显增加不同深度土层土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量以及土壤碳氮比值、微生物熵碳氮,并提高10~20、20~40 cm土层土壤蔗糖酶、脲酶活性,其中土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量差异达显著水平。0~10 cm土层,T6处理土壤微生物熵氮最大,较其他处理提高5.57%~15.19%;T5处理蔗糖酶、脲酶活性最高,较其他处理分别提高1.94%~5.95%、1.63%~11.61%;T3处理土壤微生物量碳氮比值最大,较其他处理提高2.43%~12.55%,除与T6处理无显著差异外,显著高于其他处理。10~20、20~40 cm土层,T6处理土壤脲酶活性较其他处理分别显著提高5.49%~11.63%、7.14%~25.00%。相关分析表明,土壤碳氮含量与土壤酶活性均呈正相关。综上,免耕/深松/秸秆全量还田处理是一种较好的保护性耕作措施,值得在生产上推广应用。

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。

长期施肥管理对红壤稻田土壤微生物量碳和微生物多样性的影响

【目的】土壤微生物在地球化学循环及维持土壤肥力和作物产量方面发挥了重要作用,为了研究长期不同施肥制度对土壤肥力状况的影响,明确施肥制度与土壤微生物的关系。【方法】采用土壤熏蒸和磷脂脂肪酸分析方法,研究了湖南宁乡不施肥处理、施用化肥、常规施肥、秸秆还田、30%有机肥+化肥和60%有机肥+化肥6个长期肥料定位试验的土壤微生物量碳及磷脂脂肪酸。【结果】与不施肥对照相比,施用化肥、秸秆还田及有机肥与化肥配合施用可以显著的提高土壤微生物量碳及总磷脂脂肪酸的量。长期施用化肥后,群落中含有iC15:0的微生物明显增多,长期施用有机肥和秸秆还田后,群落中含iC15:0微生物明显减少,而含aC15:0微生物则显著增加。通过对21种测得磷脂脂肪酸进行主成分分析,结果表明,前两个主成分可以解释总变异的87.6%。除C12:0和C15:0外,大部分的非饱和脂肪酸和环式脂肪酸的变异可以在第一主成分中反映出来。从肥料处理的主成分分析结果看,第一主成分及第二主成分可以解释肥料处理变异的89.8%,相比较而言,化肥处理和常规施肥处理相互间的差别较小,60%有机肥处理与秸秆还田处理几乎重合。【结论】不同施肥处理对土壤微生物量碳和微生物多样性有重要影响,肥料处理差异可以在微生物结构与多样性变化上得以体现。