温度和水分对干热河谷耕地和草地土壤微生物的影响

为了探究温度和水分对干热河谷区不同土地利用类型土壤微生物特征的影响,本研究以元谋干热河谷耕地和草地土壤的微生物为对象,设置3种温度(15、25和35℃)和3种水分[80%、60%和40%最大田间持水量(WHC),即80%WHC、60%WHC和40%WHC]处理的室内土壤培养试验,分别测定了培养7、14和28 d的土壤微生物呼吸速率、累积呼吸量和微生物代谢熵(qCO_(2))和培养28 d后细菌群落结构特征。结果表明:在各个培养时期,草地土壤微生物呼吸速率、累积呼吸量和细菌群落多样性(Shannon指数)均显著高于耕地土壤(P<0.05),而草地土壤qCO_(2)显著低于耕地土壤(P<0.05)。随着培养温度升高,微生物呼吸速率和累积呼吸量均显著增加,培养14 d后的Q_(10)值明显高于7 d和28 d(P<0.05);但水分处理对不同土壤类型微生物呼吸影响方式不同,60%WHC水分条件下两种土壤微生物累积呼吸量均有增加的趋势。ANOSIM相似性检验结果显示,土壤类型显著影响土壤细菌群落结构组成(r=0.715,P<0.01);相对于耕地土壤,温度和水分处理对草地土壤细菌群落结构组成的影响更大,且两种土壤中优势类群相对丰度随温度和水分变化方式具有明显差异。

氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的影响

依托设施番茄栽培连续3年田间施肥定位试验,利用田间原位土壤呼吸测定法,研究了施氮量0、187.5、375.0、562.5 kg hm^(-2)(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000 kg hm^(-2))配施(MN0、MN1、MN2、MN3)对土壤日呼吸速率的动态变化和累积呼吸量的影响,并分析了影响土壤呼吸的因素。结果表明:在番茄生长期内,各处理土壤日呼吸速率的动态变化趋势基本一致,番茄生长前期,各施肥处理土壤日呼吸速率较小且变动较小,生长64 d后,各施肥处理土壤日呼吸速率随生长天数的延长呈快速增加趋势,82 d时达最大峰值,之后则呈现下降趋势,但仍维持较高的数值;与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施可提高土壤日呼吸速率,并极显著提高土壤呼吸累积量(P<0.01),在施氮处理中,N1处理土壤呼吸累积量显著高于其它4个处理,而氮肥与有机肥配施处理中,施氮量对土壤呼吸累积量影响不显著。各处理5 cm、10 cm、15 cm处土壤温度与土壤日呼吸速率之间均呈显著指数相关性(P<0.05或P<0.01),敏感系数Q10值均随土层深度的增加呈增大趋势,其中,N1(187.5 kg hm^(-2))和MN1处理土壤日呼吸速率对温度的敏感性较强;表层(0~10 cm)土壤容重、pH值和有机碳含量与土壤呼吸累积量之间均有显著线性关系(P<0.05)。本试验条件下,连续有机肥与氮肥配施,可显著提高土壤呼吸,促进CO2排放。