东祁连山高寒灌丛土壤微生物的分布特征

对东祁连山高寒灌丛草地土壤微生物的分布特征进行了研究,结果表明:在灌丛土壤中,均以细菌数量占绝对优势,放线菌次之,真菌最少,且好气性微生物数量随土层的加深数量减少,差异显著,嫌气性纤维素分解菌随土层的加深数量增多;微生物生理功能群数量分布为反硝化细菌>硝化细菌>氨化细菌>嫌气性自生固氮菌>好气性自生固氮菌>芽孢杆菌>好气性纤维素分解菌>嫌气性纤维素分解菌;不同灌丛土壤中,除反硝化细菌,芽孢杆菌和硝化细菌在金露梅灌丛略少于杜鹃灌丛外,其余微生物数量,包括微生物总数、细菌、真菌、放线菌、嫌气性自生固氮菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌等均依次为金露梅灌丛>杜鹃灌丛>高山柳灌丛。     

不同管理措施对高寒草甸土壤微生物氮素生理群数量影响研究

从微观视野认识土壤氮素形成机理,为高寒草甸微生物生长和恢复提供科学依据。本研究采用平板表面涂抹法和稀释法对玛曲高寒草甸4种不同管理措施(不围栏、围栏、围栏+施肥、围栏+补播)土壤微生物氮素生理群数量进行了测定分析,结果表明,1)同一管理措施下,不同空间层次土壤微生物氮素生理群数量变化较大,具有明显的垂直分布规律,0~10 cm和10~20 cm土层的数量均显著高于20~30 cm土层(P<0.05),一般前者是后者的1.23~4.03倍和1.11~2.25倍;且不同土壤微生物氮素生理群之间数量差异显著,氨化细菌>反硝化细菌>硝化细菌>好气性固氮菌>嫌气性固氮菌。2)同一空间层次,不同管理措施土壤微生物氮素生理群间数量差异较大。土壤微生物氮素生理群数量以围栏+施肥和围栏+补播草地最高,围栏草地次之,不围栏草地最少。3)不同管理措施,土壤铵态氮和硝态氮含量随着土层深度增加逐渐减少,但围栏+施肥和围栏+补播处理均显著高于其他处理(P<0.05)。可见,围栏+施肥和围栏+补播措施对玛曲高寒草甸土壤微生物氮素生理群数量和不同形态氮素含量有提高效果。     

江河源区高寒草地土壤微生物数量特征

采用土壤微生物的常规培养方法对青藏高原江河源区不同退化程度高寒草地土壤微生物的数量特征进行了分析。结果表明(1)土壤中微生物3大类群,及微生物总数在未退化高寒草地的数量大于退化高寒草地,差异显著(P<0.05),中度与重度退化草地间差异不显著(P>0.05);(2)分析地6个微生物生理类群中,硝化细菌、好气性固氮菌、嫌气性固氮菌、好气性纤维分解菌的数量随草地的退化而减少,未退化草地与退化草地间的数量差异显著(P<0.05),反硝化细菌、嫌气性纤维分解菌的数量则随草地退化而增加;(3)退化高寒草地土壤微生物数量以细菌占绝对优势,土壤微生物数量变化总体上反映了高寒草地退化的状况,但是与草地退化的关系应该结合地上植被、土壤环境进行综合分析。     

高黎贡山土壤微生物类群动态特征

采集高黎贡山国家自然保护区不同海拔及植被类型下0～20和20～40 cm土层的土壤样品,采用微生物常规分析法测定土壤中氨化细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、好气性固氮菌、嫌气性固氮菌、好气性纤维素降解菌、嫌气性纤维素降解菌和溶磷菌的数量,分析了不同海拔及植被类型下土壤微生物类群数量的分布特征。结果表明,随海拔的升高,土壤微生物类群的总数量呈单峰变化趋势;各土壤微生物类群数量总体表现为氨化细菌>芽孢杆菌>反硝化细菌>好气性固氮菌>硝化细菌>嫌气性固氮菌>溶磷菌>好气性纤维素降解菌>嫌气纤维素降解菌的分布特点;不同植被类型土壤中,微生物类群总数不同,表现为阔叶林>针阔混交林>稀疏灌丛>咖啡地>雪地。     

东祁连山高寒草地土壤微生物分布特征初探

通过对东祁连山4种不同草地类型土壤微生物分布进行研究,结果显示,东祁连山高寒草地中分布的微生物以细菌和放线菌占优势(数量和比例几乎相当),占微生物总数量的99.7%以上;微生物的数量,禾草草地＞嵩草草地＞珠芽蓼草地＞沼泽草地;垂直动态明显,0～10 cm土层数量较多,与10～20 cm土层微生物数量有显著差异;高寒草地主要生理类群,硝酸细菌的数量最多,其次为反硝化细菌、氨化细菌、好氧固氮菌、芽孢杆菌、好氧纤解菌、嫌气固氮菌、嫌气纤解菌,亚硝酸细菌最少,不同植被类型亦有差异;高寒草地的固氮和纤维素分解,主要是好氧菌发挥作用.     

东祁连山亚高山草地土壤微生物功能群数量动态及其与土壤环境关系

选取东祁连山亚高山草地植被6种典型群落类型(嵩草草甸,金露梅灌丛草地,珠芽蓼-嵩草草地,高山柳-金露梅灌丛草地,禾草草地,沼泽草地),对各样地的土壤微生物生理功能群数量的季节动态及其与土壤环境因子之间的关系进行了分析。结果表明,1)土壤微生物生理类群的数量大小顺序为:好气性纤维素分解菌>嫌气性纤维素分解菌>反硝化细菌>嫌气性固氮菌>硝化细菌;2)主要生理功能群季节动态变化总体趋势为随季节变化(5-11月)数量有所下降,从土壤剖面层次来看,0~10 cm土层数量大于10~20 cm土层;3)除嫌气性纤维素分解菌外,其余各种微生物生理功能群与土壤C、N关系紧密,表现出不同显著水平的正相关或负相关。     

增温和氮添加对高寒草甸土壤微生物氮素生理群的影响

为了揭示高寒草甸土壤微生物氮素生理群对增温和氮素添加的响应机制,本研究采用模拟增温和添加不同形态氮素的方法,研究了增温和氮素添加对三江源区高寒草甸土壤中硝化细菌﹑反硝化细菌﹑自生固氮菌﹑氨化细菌的影响。结果表明：各处理中土壤微生物氮素生理群的数量分布呈现自生固氮菌 > 反硝化细菌 > 氨化细菌 > 硝化细菌;增温和氮添加处理均显著增加0~15 cm和15~30 cm土壤氮素生理群数量,硝态氮处理下4种氮素生理群数量均高于铵态氮处理,且硝化细菌和自生固氮菌的数量在添加的不同氮素之间差异极显著（P<0.01）,而反硝化细菌和氨化细菌的数量差异不显著;增温和添加氮素交互影响土壤微生物氮素生理群数量分布特征,具体表现为促进作用。本研究结果为揭示高寒草甸在全球气候变暖和氮沉降的背景下的响应规律提供数据支撑。     

不同光照条件下草地早熟禾根际微生物区系动态研究

研究了草地早熟禾在不同光照条件下其根际与非根际细菌、真菌、放线菌以及氨化细菌、硝化细菌、好气性纤维素分解菌、固氮菌生理类群的区系动态变化,拟从根际土壤微生物数量变化方面来阐述草地早熟禾对不同光照条件的响应规律。结果表明,草地早熟禾根际细菌及四类细菌生理群数量与光照条件呈正相关,随着光照条件的减弱,其数量呈降低趋势;根际放线菌数量随光照的减弱呈先下降后上升的趋势;而真菌数量与光照条件呈负相关,随着光照条件的减弱,根际真菌的数量逐渐增加;草地早熟禾根际土壤由“细菌型”向“真菌型”转化;不同光照条件下,根际各微生物类群都表现出明显的根际效应。     

呼伦贝尔地区人工草地生长季土壤微生物数量变化研究

通过分析呼伦贝尔地区人工草地及天然草地生长季土壤微生物（细菌、真菌、放线菌、固氮菌）的数量变化,比较人工草地与天然草地的差异性,揭示人工草地土壤微生物的变化规律。结果表明：土壤细菌数量在2012年生长季可能由于降水量的迅速减少而呈下降趋势;真菌、放线菌和固氮菌数量在生长季均呈上升趋势。人工草地土壤细菌数量在生长季基本高于天然草地,真菌数量基本为苜蓿（Medicagao sativa）人工草地>天然草地>无芒雀麦（Bromus inermis）人工草地,放线菌数量多为苜蓿人工草地>天然草地>无芒雀麦人工草地,固氮菌数量在生长季初期无芒雀麦人工草地稍高,生长季后期苜蓿人工草地和天然草地稍高。从整体上看,呼伦贝尔地区人工草地在生长季0～10 cm土壤微生物数量基本高于10～20 cm,部分月份表现出差异性。     

新疆平原荒漠盐渍草地土壤微生物生态分布的研究

对新疆平原荒漠盐渍草地土壤微生物生态分布的研究结果表明，新疆平原荒漠盐渍草地中分布的微生物数以细菌占绝对优势，占总菌数的９９．８％。０－４０ｃｍ土层是该类草地土壤微生物数量分布及生物学活性最大的区域。土壤微生物呈明显的季节变化３规律。氮素生理群微生物以氨化细菌最多，芽孢细菌次之，硝化细菌极少，好固氮菌未测定到。平原荒漠盐渍草地中各类微生物的数量及分布密度均低于同地区的耕地土壤。     

不同恢复措施对退化荒漠草原土壤碳氮及其组分特征的影响

以宁夏盐池县退化荒漠草原为对象,实施深翻耕+补播（SR）、浅翻耕+补播（QR）和禁牧封育（F）恢复措施,同时以传统放牧为对照（CK）,研究不同恢复措施草地 0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土层土壤总有机碳（SOC）、全氮（TN）及颗粒有机碳（POC）、易氧化有机碳（ROC）、微生物量碳（MBC）、硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）和微生物量氮（MBN）的变化特征,以探讨不同恢复措施对荒漠草原土壤碳氮及其组分的影响。结果表明：与其他处理相比,QR处理草地的土壤SOC含量（5.50~9.93 g·kg^-1）、土壤TN含量（0.17~0.23 g·kg^-1）、土壤ROC含量（0.53~0.99 g·kg^-1）及土壤MBN含量（62.82~73.20 mg·kg^-1）总体较高;土壤MBC含量（386.00~481.80 mg·kg^-1）及碳、氮各组分占SOC和TN的比例总体以F处理的草地较高;不同恢复措施草地各土层土壤POC、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量较CK均有所下降。相关分析表明：SOC含量分别与TN、ROC含量呈极显著正相关（P<0.01）,与MBC含量呈显著负相关（P<0.05）。基于土壤碳、氮固存,在所有的处理中,浅翻耕+补播是退化荒漠草原恢复较为有效的措施。     

不同退化程度对高寒草甸土壤无机氮及脲酶活性的影响

以东祁连山围封草地(FG)、轻度退化草地(LD)、中度退化草地(MD)、重度退化草地(HD)4种类型高寒草甸为研究对象,分别在春季、夏季和冬季采集各类型高寒草地0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层的土壤样品,研究了土壤的无机氮总量、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)含量及土壤脲酶活性,以明确不同退化程度对高寒草甸土壤无机氮和脲酶活性特征及其季节动态的影响。结果表明,草地退化对表层土壤的无机氮总量影响较大,春季和夏季3种不同退化程度高寒草地土壤无机氮总量均显著升高,春季LD、MD和HD分别比FG升高了39.9%、28.9%和68.4%,夏季分别升高了19.1%、28.7%和33.6%,但冬季却显著降低,LD、MD和HD分别比FG降低了20.4%、27.2%和47.4%。土壤无机氮形态的研究结果表明草地退化对土壤无机氮形态的效应存在季节差异,草地退化导致春季表层土壤铵态氮含量升高,而对硝态氮含量影响不大,从而导致土壤无机氮总量升高,而夏季情况正好相反,草地退化对夏季表层土壤的铵态氮含量影响不大,而硝态氮含量升高,同样导致土壤无机氮总量升高。草地退化对脲酶活性的影响同样存在季节差异,相比FG,春季LD 和MD的表层土壤脲酶活性显著提高, HD下降,而夏季和冬季随着退化程度的加剧,脲酶活性均表现出逐渐升高的趋势,表明轻度和中度退化加快了春季高寒草甸土壤氮素的转化,增加了土壤无机氮的供应能力。     

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。     

不同放牧强度下羊草十大针茅草地植被与土壤氮素的空间异质性分析

以河北坝上的羊草(Leymus chinensis)+大针茅(Stipa grandis)典型草原为研究对象,用方差和地统计分析相结合的方法,研究了不同放牧强度对植被和土壤氮素的空间分布格局的影响.结果表明,植被密度与土壤氮素的变异函数大多符合球状和指数模型;轻牧与中牧的植被群落密度的空间分布受随机因素的影响较大,禁牧与重牧地受空间结构性因素影响较大,但重牧区土壤氮素的空间分布受随机因素影响相对较大;放牧降低了植被密度的空间异质性,而禁牧区的空间异质性(基台值0.116 8)大于放牧区(基台值均值0.019 5);随放牧强度的增加,土壤铵态氮、硝态氮的空间异质性均呈降低-增加的趋势,且重牧明显增加了土壤铵态氮和硝态氮的空间异质性,基台值分别为5.642 0和2.681 0,大于其余3个处理铵态氮和硝态氮的均值(0.315 8和0.168 7);整体上,在相同放牧处理的植被密度与土壤硝态氮的空间分布有相近的变化趋势.     

封育年限对伊犁绢蒿荒漠土壤有机氮组分的影响

为探究荒漠土壤有机氮组分对封育年限的响应规律,研究了不同封育年限(封育时间为0、1、4和11a)对中度退化伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地土壤全氮(total nitrogen,TN)、轻组氮(light fraction organic nitrogen,LFON)、颗粒氮(particulate organic nitrogen,PON)、微生物量氮(soil microbial biomass nitrogen,SMBN)及其分配比例的影响。结果表明,与封育0a相比,其它封育年限5-10、10-20、30-50cm土层的TN含量均显著降低(P0.05),且0-50cm土层TN含量随封育年限延长呈"降-升"趋势;封育11a,0-5cm土层PON含量达到最高,而封育4a,5-10和20-30cm土层PON分配比例显著增加;0-20cm土层LFON含量增加显著,且0-5cm土层含量最高。0-50cm土层SMBN随封育年限增加呈"降-升"趋势,而封育4a,5-10和20-30cm土层SMBN分配比例显著高于封育0a和封育1a(P0.05);0-10cm土层LFON和0-50cm土层LFONR与封育年限呈显著正相关。总之,短期封育(1~11a)下,中度退化伊犁绢蒿荒漠土壤全氮含量仍未得到恢复,但促进了LFON、PON、SMBN及其分配比例的增加。     

不同芦苇沼泽湿地土壤全氮季节动态变化和氮储量研究(简报)

以向海湿地为研究对象,研究了封闭性湿地和开放性湿地土壤全氮含量的季节动态变化特征及其氮储量。结果表明,封闭性湿地与开放性湿地土壤全氮含量的季节动态变化过程既存在差异,又具有一定的相似性,2个典型区各层土壤中全氮含量均可采用四次多项式拟合进行动态模拟。封闭性湿地与开放性湿地土壤氮密度均由表层向下逐渐下降,二者1 m深的土壤氮密度分别为0.95和1.05 kg/m2,其中40 cm以上土层的贡献率均达到66%以上。     

松嫩平原苜蓿和羊草栽培草地土壤氮素动态分析

以松嫩平原(重度盐碱化草地)栽培种植的苜蓿(Medicago sativa)和羊草(Leymus chinensis)草地为研究对象,分析了两种栽培草地土壤全氮和速效氮的季节动态变化规律。结果表明,土壤全氮含量在不同的草地类型间变化规律各不相同,而在整个生长季中,不同的草地类型间土壤速效氮含量变化相似,呈现规律变化:7月份植物生长旺季,0-30mm土层土壤全氮含量表现为羊草栽培草地围栏封育草地苜蓿栽培草地,苜蓿栽培草地全氮含量最低(0.184%),与其他两个样地差异显著(P0.05);土壤速效氮含量表现为羊草栽培草地围栏封育草地苜蓿栽培草地。植物生长末期,土壤全氮含量和速效氮含量均表现为苜蓿栽培草地围栏封育草地羊草栽培草地。土壤有机质含量也呈现规律变化:苜蓿栽培草地和羊草栽培草地均表现出随月份的增加呈现降低-升高-降低的趋势。围栏封育草地无显著变化。     

不同有机/无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响

氮沉降增加已成为全球变化的重要现象之一，已显著影响草地土壤氮素循环。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了6年不同形式氮添加试验，设置无机氮和有机氮比例分别为：10∶0 （N₁），7∶3 （N₂），5∶5 （N₃），3∶7 （N₄），0∶10 （N₅）和对照处理0∶0 （CK）。通过土壤有机质物理分组及室内矿化培养的方法，从氮素形态、氮素组分及氮素潜在矿化三方面研究不同比例有机、无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响。结果表明，土壤全氮含量未受氮素添加形式的影响；氮添加显著提高了0~20 cm土层矿质氮含量，尤其是土壤硝态氮，其中N₄（无机氮∶有机氮=3∶7）混合氮肥处理下硝态氮含量增幅最大，较对照处理增加1332%。不同形式氮添加没有影响氮素在土壤颗粒态有机氮（轻组）及矿物结合态有机氮（重组）中的占比；N₁（无机氮∶有机氮=10∶0）处理显著提高了0~10 cm土层颗粒态有机氮（轻组）及0~20 cm土层矿物结合态有机氮（重组）中的氮素相对含量，较对照分别增加了91%和44%。氮添加增加了10~20 cm次表层土壤硝化速率的同时降低了氨化速率，但土壤净氮矿化速率不受氮添加形式的影响。因此，有机/无机氮添加比例变化对草原土壤氮素形态和周转的影响也更加复杂。     

不同恢复措施对宁夏典型草原土壤碳氮储量的影响

为探讨不同恢复措施下草原土壤有机碳、全氮储量特征的变化,以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,对放牧(对照GG),封育(EG),水平沟(CG)和鱼鳞坑(FG)3种不同恢复措施下0~40 cm土壤有机碳、全氮储量进行研究。研究表明:1)土壤有机碳和全氮含量以封育草地最高,分别为30.35和2.92 g/kg,放牧草地次之,水平沟草地最低(P<0.05);C/N表现为封育最高,水平沟次之,放牧草地最低;各措施下土壤有机碳和全氮含量随着土层加深整体呈下降趋势。2)土壤有机碳和全氮密度呈封育和放牧草地较高,鱼鳞坑居中,水平沟最低。各恢复措施下有机碳密度随着土层加深而降低,全氮密度无明显规律。3)土壤碳氮储量表现为封育草地>放牧草地>鱼鳞坑草地>水平沟草地。禁牧封育更有利于该区典型草原土壤有机碳和全氮储量的积累。     

单宁在植物-土壤氮循环中作用的研究进展

单宁是高等植物产生的次级代谢产物。单宁和单宁-有机氮络合物在植物与土壤间的氮循环过程中扮演着重要的角色。单宁参与氮素循环的机制主要包括络合有机氮、影响土壤微生物活性以及影响土壤酶活性。以往的研究并未深入探讨单宁对各种有机氮的络合能力,以及菌根真菌和腐生真菌对单宁-有机氮络合物的降解机制。因此,本研究着重讨论了单宁对各种有机氮的络合能力、络合物的降解机制、单宁对土壤酶活性的抑制作用以及单宁对土壤微生物的影响,并综述了单宁在氮循环过程中的作用,如减缓凋落物分解,抑制净氮矿化,影响净硝化和氮固持等。结果表明:单宁能够络合大部分有机氮;单宁的结构和浓度可显著影响其对土壤酶活性和净氮矿化的抑制效果以及对土壤微生物活性和多样性的作用,该结论可为进一步理解单宁在植物与土壤间氮循环过程中的角色奠定基础。