凋落物配比对杉木土壤微生物碳代谢多样性的影响

在4、15和32年生杉木人工林内采用网袋法布设不同配比杉木-火力楠凋落物网袋和空白对照样地,采用Biolog技术分析不同林龄杉木人工林内凋落物配比对表层(0~5 cm)土壤微生物的碳源利用以及土壤微生物碳代谢多样性的影响。结果表明,各林分土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)表现为32 a>15 a>4 a;杉木-火力楠1∶2处理下4年生幼林表层土壤中整体代谢活性最强。3个林分土壤微生物的丰富度(Shannon指数)以及多样性(Simpson指数)差异较小,杉木-火力楠1∶2处理对土壤微生物的均一度(Mc Intosh指数)影响达极显著水平(P=0.001)。3个林分都以碳水化合物、氨基酸以及聚合物作为主要的碳源利用类型,其中4、15和32年生杉木人工林中杉木-火力楠2∶1、纯杉木处理下的土壤微生物对碳源的利用聚为一类,杉木-火力楠1∶2、杉木-火力楠1∶1与纯火力楠处理在15、32年生杉木人工林中聚为一类。     

模拟氮沉降对杉木人工林凋落物氮素含量及归还量的影响

以亚热带杉木人工林为研究对象,开展4种水平的模拟氮沉降处理,分别为N0(对照)、N1(60kg/hm2.aN)、N2(120kg/hm2.a N)、N3(240kg/hm2.a N),每处理重复3次。通过对凋落物进行为期2年的监测后发现,氮沉降使落叶中的氮含量显著增加;凋落物其它组分中的氮含量对氮沉降的响应不敏感,处理之间没有显著差异。与对照(N0)相比,N2和N3处理分别使凋落物氮归还量增加10.9%和32.6%,而N1处理对氮归还量的影响不显著。氮素归还量还表现出一定的季节变化动态,虽各处理之间不尽相同,但总的来说,在2月份和5月份出现两个比较明显的峰值。     

氮沉降对杉木人工林凋落物微量元素含量的影响

在12年生的杉木人工林中开展4种水平的模拟氮沉降试验,分别为N0(对照)、N1、N2、N3,N沉降量依次为0、60、120、240 kg.hm-2.a-1。通过对凋落物的化学分析发现,4种微量元素在凋落物各组分中的年平均含量大小表现为Fe>Mn>Zn>Cu。氮沉降处理,尤其是中低水平的氮沉降(N1、N2)明显增加了凋落叶中Mn、Fe元素的含量,但在一定程度上降低了Zn元素含量。各微量元素在1 a中出现2个养分归还高峰期,第1次峰值大都出现在4月份,但第2次峰值出现的时间不一致。经N0、N1、N2、N3处理,Cu元素的年归还量分别为8.69、8.99、9.79和8.77 g.hm-2;Mn元素年归还量分别为244.91、293.95、278.68和200.99 g.hm-2;Zn元素年归还量分别为40.08、42.92、44.73和38.63 g.hm-2;Fe元素年归还量分别为459.00、614.09、598.81和406.28 g.hm-2。相对于N0处理,N1、N2处理表现出提高凋落物Cu、Mn、Zn、Fe元素归还量的正作用,而N3处理表现为负作用。     

辽宁省不同土地利用对土壤微生物量碳氮的影响

通过野外调查采样和室内氯仿熏蒸提取法分析,研究了辽宁省旱地、稻田、湿地、草地、森林、果园6种不同土地利用方式共计35个样地表层土壤(0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm)对土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)的影响.结果表明,土地利用方式对土壤微生物量有显著影响,其中土壤微生物量碳依次为森林>湿地>稻田>旱地>果园>草地;土壤微生物量氮则为森林>旱地>稻田>果园>湿地>草地.土壤微生物量碳氮均表现为森林显著高于其他土地利用方式,湿地、稻田、旱地、果园高于草地.除旱地和稻田,土壤微生物量碳随土层加深含量递减;而土壤微生物量氮在6种土地利用类型中,均表现为随土层加深含量递减.相关分析表明,土壤微生物量碳、氮之间显著相关,土壤微生物量碳、氮是可以表征土壤肥力的敏感因子.     

生物炭对杉木人工林土壤碳氮矿化的影响

为探讨杉木生物炭输入到土壤中后对土壤碳、氮矿化的影响和机制,通过室内培养实验,研究了单独施用生物炭、凋落物及其配合施用下土壤碳、氮矿化的特征以及可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量的变化。结果表明,生物炭单独施用或与凋落物同时添加到土壤中,均增加了土壤有机碳含量且抑制了土壤有机碳和/或凋落物的矿化。生物炭对DOC的吸附效应导致土壤可利用态碳显著降低,且单独添加生物炭后,土壤微生物生物量碳含量在培养初期显著降低,故这种吸附效应可能是生物炭抑制土壤有机碳矿化的重要原因之一。生物炭单独添加到土壤中在培养结束后(90 d)并未改变土壤氮的矿化量,但在培养过程中,却降低了土壤氮的矿化;然而,无论是否存在生物炭,添加凋落物均显著降低了土壤氮的矿化并增加了微生物生物量氮。这说明,无凋落物存在的情况下,生物炭的固氮效应呈现出短期效应。     

盘锦芦苇湿地凋落物土壤微生物量碳研究

基于盘锦湿地生态系统野外观测站芦苇群落6-10月的定位观测资料,分析了芦苇湿地凋落物土壤微生物量C的动态变化.结果表明,盘锦芦苇湿地凋落物土壤微生物量C未收割区大于河岸区;未收割区和河岸区垂直层次变化不明显.并进行了未收割区和河岸区土壤微生物量C与环境因子的相关分析和通径分析.     

盘锦芦苇湿地凋落物土壤微生物量碳研究

基于盘锦湿地生态系统野外观测站芦苇群落6—10月的定位观测资料,分析了芦苇湿地凋落物土壤微生物量C的动态变化。结果表明,盘锦芦苇湿地凋落物土壤微生物量C未收割区大于河岸区;未收割区和河岸区垂直层次变化不明显。并进行了未收割区和河岸区土壤微生物量C与环境因子的相关分析和通径分析。     

杉木人工林凋落物分解对氮沉降增加的响应

通过野外模拟试验,研究了杉木人工林凋落叶分解对氮沉降增加的响应。试验设计为4种处理:N0（0 kg/(hm2·a),对照）、N1（60 kg/(hm2·a)）、N2（120 kg/(hm2·a)）、N3（240 kg/(hm2·a)）,每种处理重复3次。经660 d分解后,N0、N1、N2、N3处理凋落物残留率分别为24.58%、21.99%、15.46%和25.17%,分解系数分别为0.776 4、0.807 6、1.018 8和0.760 8,95%的凋落物分解所需时间分别为3.99、3.95、3.06和4.11年,表明N1、N2 促进了凋落物的分解,而N3则表现出一定的抑制作用。模拟氮沉降在一定程度增加了凋落叶中的氮含量,从而降低了碳氮比。除N3处理外,凋落物分解系数与凋落物中的氮含量呈显著的正线性关系,而与碳氮比呈负相关。      

接种蚯蚓和添加凋落物对油松人工林土壤养分和微生物量及活性的影响

目的森林凋落物在森林地上和地下养分传输过程中发挥着不可替代的作用, 大型土壤动物蚯蚓可以通过取食、消化、排泄、掘穴等活动影响凋落物的分解, 从而对土壤养分和微生物产生影响。本文研究了凋落物添加和威廉环毛蚓接种对油松人工林土壤pH、有机碳(SOC)、全氮(STN)、微生物生物量碳(SMBC)、微生物熵(qMB)的影响。方法本研究通过室内培养实验设置4种处理:(1)对照(S); (2)添加油松叶凋落物(SP); (3)接种蚯蚓(SE); (4)接种蚯蚓+油松凋落物(SPE)4种处理, 分别在培养后第7、14、21、28、42、56天进行土壤样品取样。结果结果表明:在整个培养期, SE处理下土壤pH均比同期S处理高, 但没有达到显著水平(P>0.05);SPE处理土壤pH均比同期S处理高, 但没有达到显著水平(P>0.05);无论是否添加叶凋落物, 在各个培养期接种蚯蚓都对SOC和STN无显著影响(P>0.05)。到培养结束时, SE处理使SMBC和qMB分别降低了10.8%和10.9%;在各个取样期, SP处理土壤的SMBC和qMB较对照处理有显著提高(P < 0.05), 到培养结束时, SP处理使SMBC和qMB分别升高了52.3%和33.6%;在各个取样期, SPE处理和SP处理土壤的SMBC和qMB差异显著, 到培养结束时, 与SP处理相比, SPE处理使SMBC和qMB分别升高了19.5%和19.3%(P < 0.05)。结论本研究表明, 添加凋落物可以提高土壤有机碳向微生物量碳的转化效率, 且在凋落物中添加蚯蚓可进一步促进这种作用。      

施肥和凋落物添加对杉木人工林土壤养分和土壤微生物特性的影响

为解决杉木人工林土壤质量下降、地力衰退问题,以赣中南杉木人工林为研究对象,采用分解袋法,设置不同施肥处理与树种凋落物组合添加处理,研究其对土壤养分与土壤微生物特性的影响.结果显示,与不施肥对照处理相比,施用氮磷混合肥后杉木林土壤碱解氮和速效磷含量分别增加了10.7％和36.7％,且显著高于施加单一肥料处理.与不添加凋落...     

氮沉降对杉木人工林土壤有机碳和全氮的影响

通过野外模拟试验,研究氮沉降增加对杉木人工林土壤有机碳、全氮及C/N比的影响。试验设计为4种处理,分别为N0(0 kg.hm-2.a-1)、N1(60 kg.hm-2.a-1)、N2(120 kg.hm-2.a-1)、N3(240 kg.hm-2.a-1),每处理重复3次。以尿素[CO(NH2)2]作为氮源,每月以溶液方式对林地进行喷施。通过2 a的处理后发现,随着氮沉降水平的增加,土壤有机碳呈下降趋势,而全氮含量则不断上升,致使土壤C/N比降低。     

采伐剩余物管理措施对二代杉木人工林土壤全碳、全氮含量的长期效应

根据福建省南平市峡阳国有林场二代杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)人工林5种采伐剩余物管理措施(收获采伐剩余物和地被层、全树收获、仅收获树干和树皮以及加倍采伐剩余物、炼山)下0-40 cm深度土壤全碳、全氮含量15a的监测数据,研究了采伐剩余物管理措施对杉木林土壤碳氮含量的影响。结果显示,加倍采伐剩余物处理样地5次取样年份(造林第3年、第6年、第9年、第12年和第15年) 0-10 cm土层土壤全碳、全氮含量均高于其他处理样地,但单因素方差分析显示,采伐剩余物管理措施在5次取样年份对0-10 cm、10-20 cm和20-40 cm土层全碳、全氮含量均没有显著影响(P >0.05)。重复测量方差分析显示,杉木造林15a期间土壤全碳、全氮含量随年份显著变化(P<0.01),但处理措施以及处理措施与取样年份的交互作用对3个土层土壤全碳、全氮含量影响不显著(P >0.05)。杉木林15年生时,不同处理样地3个土层碳储量差异不显著(P >0.05),0-40 cm土层平均值为88.71 Mg/hm²。表明采伐剩余物管理措施对亚热带杉木人工林土壤全碳、全氮含量的长期效应并不显著。     

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。     

模拟氮、硫复合沉降对杉木幼龄林植株C和N含量的影响

采用二次正交回归旋转设计,研究杉木人工幼龄林叶和枝的C、N含量和C/N与氮、硫沉降之间的关系,并建立模型.结果表明,氮沉降和硫沉降对降低杉木叶和枝的有机碳含量作用不显著.氮沉降能极显著提高杉木叶氮含量,显著提高枝氮含量,氮输入量的饱和临界值约为145 kg.hm-2.a-1;硫沉降可提高杉木叶和枝的氮含量,对叶作用不显著,对枝作用显著.硫沉降为26 kg.hm-2.a-1时叶的N含量达到最大值,硫沉降为30 kg.hm-2.a-1时,枝的N含量达到最大值.氮沉降和硫沉降对杉木叶和枝的C/N有显著的抑制作用(氮沉降作用更显著),对枝的影响较对叶的影响明显.试验处理前叶和枝的平均C/N分别为69.57和158.01,处理后叶和枝的C/N分别为51.36-68.25和98.25-147.21.     

氮沉降对杉木人工林土壤呼吸与土壤纤维素酶活性的影响

为研究森林土壤呼吸速率和纤维素酶活性对氮沉降增加的响应,以福建三明沙县官庄林场12年生杉木人工林为研究对象,设置了N0、N1、N2和N3四个水平,N沉降量以氮素计依次为0、60、120、240 kg.hm-2.a-1,对其林地土壤表层(0-20 cm)、中层(20-40 cm)和底层(40-60 cm)土壤进行了为期3 a的模拟氮沉降试验。结果表明:氮沉降抑制了林地表层土壤的呼吸作用,但明显促进了中层和底层土壤的呼吸作用。在N1、N2和N3处理下,林地表层土壤呼吸速率分别降低了28.34%、2.04%和15.31%,而中层土壤土壤呼吸速率分别增加了53.44%、62.22%和20.20%,底层土壤呼吸速率分别增加了117.46%、42.72%和72.86%。氮沉降在初始的2 a内使森林土壤纤维素酶活性提高,而在第3年,N1和N2处理对土壤纤维素酶活性的促进作用减弱,N3处理则显著降低了土壤纤维素酶活性。总体上看,经N1、N2处理后,土壤呼吸速率与土壤纤维素酶活性存在正相关性,而N3处理下两者的关系不显著。     

环丙沙星对土壤微生物量碳和土壤微生物 群落碳代谢多样性的影响

采用氯仿熏蒸浸提法和Biolog法,分析环丙沙星作用下的土壤微生物量碳和微生物群落碳代谢多样性,以揭示环丙沙星在环境中残留对土壤微生物学性状的影响.结果表明,环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)对土壤微生物量碳含量影响显著(P＜0.05),土壤中环丙沙星浓度愈高,微生物量碳含量愈低,100μg/g的环丙沙星处理使土壤微生物量碳含量下降58.69％.环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能影响显著,环丙沙星降低了土壤微生物对碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类的碳源利用率;环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)显著影响了土壤微生物群落碳源代谢强度和代谢多样性,但不同浓度的环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能的影响不同,0.1、1、10 μg/g的环丙沙星处理对土壤微生物群落碳代谢功能的影响主要表现在处理前期(用药第7天、21天),这种影响在处理后期(用药第35天)表现不明显,100μg/g的环丙沙星在用药的前期和后期均显著影响土壤微生物群落碳代谢功能,土壤中环丙沙星积累到该浓度可能对土壤微生物群落碳代谢功能产生难以逆转的长期影响.     

不同温湿条件对土壤微生物量碳的影响

[目的]研究不同利用方式土壤在不同温度和水分培养条件下其微生物量碳的变化规律,为揭示土壤微生物量碳在不同气候条件下的变化规律提供理论依据.[方法]采用完全随机试验设计方法,进行室内模拟试验,设置两个温度水平（25和35℃）,5个土壤相对含水量水平（20％、40％、60％、80％和100％）,对水稻田和旱地土壤进行100 d的培养,分别测定其土壤微生物量碳（SMBC）.[结果]水稻田SMBC高于旱地SMBC,差异达极显著水平（P＜0.01,下同）.在土壤微生物生长高峰阶段（17～25 d）不同温度对SMBC影响差异达极显著水平;不同温度对水稻田SMBC的影响在60％土壤相对含水量处理中差异达显著水平（P＜0.05,下同）,对旱地SMBC的影响在100％处理中差异达极显著水平.在培养的每个时期,SMBC均随着土壤相对含水量的增加而增加;在培养高峰期,不同土壤相对含水量处理间的SMBC差异均达显著水平.不同利用方式土壤与温度间的互作不显著,但与土壤相对含水量互作显著;温度与土壤相对含水量也呈显著互作.[结论]在海南气候环境下实施有机物料还田时,应根据不同的土地利用方式选择最佳控水措施,提高土壤微生物量碳,增加土壤固碳作用.