不同林龄水杉人工林下土壤微生物量的变化研究

研究了上海市水杉人工林林下土壤中有机碳、全氮和土壤微生物量碳氮含量.结果显示:沿海地区水杉人工林表层土壤(0～10cm)的有机碳和全氮含量均处于一个比较低的水平,随着林龄的逐渐增大,其含量逐渐变大.土壤微生物量碳占有机碳的比例在0.18%～1.42%,处于-个较低水平;土壤微生物量氮占全氮含量的0.19%～7.04%,...     

氮添加对辽东山区落叶松人工林土壤碳氮的影响

在工业发达、农业集约化程度较高的区域氮沉降增高仍然很突出。为明晰氮沉降类型及其强度对土壤碳氮的影响,研究了多形态、多水平氮添加下落叶松人工林的土壤碳排放及土壤碳氮的变化。结果表明,NH_4~+-N添加低、中、高3种水平每年土壤碳排放量分别比对照增加了253.81、17.15和5.69 g C·m~(-2); NO_3~--N添加低、中氮两种水平分别比对照增加了203.37和111.06 g C·m~(-2),而高氮水平减少了47.14 g C·m~(-2)。两种形态氮素添加下土壤铵态氮含量变化微小,而硝态氮含量则在逐年升高,土壤微生物生物量碳呈现出降低的趋势,而土壤微生物生物量氮表现出升高的规律。双因素方差分析显示氮素形态对土壤铵态氮及微生物量碳、氮含量均有显著的影响,而氮添加水平仅对土壤硝态氮含量有显著的影响。     

川滇高山栎林土壤氮素和微生物量碳氮随海拔变化的特征

川滇高山栎林是川西亚高山地区地带性的灌丛群落,具有重要的生态水文功能。本文在川西巴郎山东南坡沿海拔梯度(2 551、3 091、3 549 m),研究了川滇高山栎林表土层(0 15 cm)和亚表土层(15 30 cm)的土壤微生物量碳氮、有机碳(TOC)和氮素含量的分布特征及其相互关系。结果表明:海拔3 549 m和3 091 m处两土层土壤TOC及其储量、总氮(TN)、水解氮含量无显著性差异,其含量均显著高于海拔2 551 m处;海拔3 091 m处表土层与亚表土层的铵态氮(NH4+-N)含量显著比3 549 m的高,但与2 551 m处的NH4+-N含量差异不显著;在3个海拔梯度,土壤层硝态氮(NO3--N)含量差异不显著;3个海拔梯度的总无机氮含量在表土层差异不显著,而亚表土层无机氮含量在海拔3 091 m和3 549 m处差异显著;表土层微生物量碳含量变化与有机碳含量变化特征一致,亚表土层土壤微生物量碳含量在3个海拔梯度差异显著;表土层土壤微生物量氮含量在海拔3 091 m处最高,但3个海拔梯度的差异不显著,亚表土层土壤微生物量氮含量随海拔梯度降低而减少,但差异不显著。相关分析表明:水解氮、TOC、TN和土壤微生物量氮含量之间极显著相关(P<0.01);土壤微生物量碳与水解氮、TOC和TN显著正相关(P<0.05);pH值与水解氮、TOC和土壤微生物量氮显著正相关;NH4+-N与pH值极显著负相关。     

生态有机肥对土壤特性和大果榉生长的影响

通过田间试验,研究了不施肥处理(CK)、风干鸡粪(CM)、有机无机复合肥(OIC)和生态有机肥(BIO)处理对定植大果榉土壤碱解氮和有机质含量,土壤微生物量碳氮含量以及大果榉地上部生长指标(株高、胸径和叶面积)增长率的影响。结果表明：与CK相比CM、OIC和BIO处理均增加了土壤碱解氮和有机质含量,显著提高土壤微生物量碳、氮的含量,其中BIO处理的土壤微生物量碳氮含量最高;与CM和OIC处理相比,BIO处理初期土壤碱解氮含量相对较低,而有机质含量在整个观测期均表现出较高水平;各施肥处理均显著提高了大果榉株高、胸径和叶面积增长率,其中BIO和OIC处理效果较好。     

氮磷沉降对森林土壤生化特性影响研究进展

人类活动引起的氮磷沉降给土壤带来严重影响。外源性氮可以直接增加土壤全氮和碱解氮的含量,提高土壤磷的有效性,减少全磷含量;外源性磷可以促进树木对土壤氮的吸收,可能造成土壤全氮含量下降。外源性氮对微生物群落存在促进、抑制和没有影响3种情况。外源性磷通常可增加微生物生物量,改变原有的森林微生物群落组成;氮沉降可以提高、降低或无影响土壤酶的活性。氮磷沉降对不同土壤酶种类的影响效果各异。氮沉降的影响也与土壤深度及酶的种类有关。对磷沉降影响土壤酶的研究甚少。未来氮磷沉降的研究热点包括热带氮磷沉降、土壤氮磷比和氮磷沉降交互作用对土壤的影响,不同地形、森林类型、林龄条件下氮磷沉降的对比分析,生态系统中缓冲氮磷沉降作用的关键因子及全球气候变化下氮磷沉降对土壤的影响。     

寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量生长季内动态变化

【目的】研究寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量的动态变化,为揭示森林土壤碳氮养分利用机制和碳氮循环提供参考,为研究区森林保护与合理经营提供科学依据。【方法】以我国寒温带针阔混交林为研究对象,选择主要组成树种樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨,采用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对土壤微生物量碳氮含量动态特征进行研究,探讨不同树种根际土壤微生物量碳氮的富集程度、差异性和生长季变化以及其对土壤营养库的贡献率。【结果】不同树种根际土壤微生物量碳氮含量月际变化差异显著,根际土壤微生物量碳含量波动范围为114.14~451.05 mg ·kg -1 ,氮含量波动范围为40.38~185.00 mg ·kg -1 。根际土壤微生物量碳富集率依次为樟子松(87.99%)>白桦(78.22%)>兴安落叶松(73.14%)>山杨(56.96%),微生物量氮富集率依次为山杨(81.50%)>白桦(77.63%)>樟子松(76.42%)>兴安落叶松(51.40%)。土壤微生物量碳氮比为1.42~5.24,樟子松、兴安落叶松、白桦、山杨根际和非根际土壤微生物量碳氮比生长季变幅分别为1.42~5.24、1.57~3.79、1.67~4.55、1.55~2.59和1.79~3.53,其均值分别为2.64、2.63、2.81、2.11和2.36。根际微生物量碳对土壤有机碳库的贡献率为0.83%~0.95%,微生物量氮对土壤有机氮库的贡献率为3.63%~5.08%。【结论】寒温带针阔混交林主要树种生长季根际土壤微生物量碳氮含量均显著高于非根际,根际效应显著;在生长季末期,针叶树种根际效应相比阔叶树种更为强烈;针叶树种根际土壤微生物量对土壤结构和功能的影响高于阔叶树种。     

杉木纯林、混交林土壤微生物特性和土壤养分的比较研究

本文于2005年5月份,在中国科学院会同森林生态实验站选择了一块15年生的杉木纯林和两块15年生杉阔混交林作为研究对象,调查了林地土壤有机碳、全氮、全磷、硝态氮、有效磷和土壤微生物碳、氮、磷、基础呼吸以及呼吸熵,比较了纯林和混交林土壤微生物特性和土壤养分.结果表明,杉阔混交林的土壤有机碳、全氮、全磷硝态氮和有效磷含量高于杉木纯林;在混交林中,土壤微生物学特性得到改善.在0(10 cm和10(20 cm两层土壤中,杉阔混交林土壤微生物氮含量分别比杉木纯林高69%和61%.在0(10 cm土层,杉阔混交林土壤微生物碳、磷和基础呼吸分别比杉木纯林高11%、14%和4%;在10(20 cm土层,分别高6%、3%和3%.但是,杉阔混交林土壤微生物碳:氮比和呼吸熵较杉木纯林低34%和4%.另外,土壤微生物与土壤养分的相关性高于土壤呼吸、微生物碳:氮比和呼吸熵与土壤养分的相关性.由此可知,在针叶纯林中引入阔叶树后,土壤肥力得以改善,并有利于退化森林土壤的恢复.     

林分改造后土壤微生物量分布特征研究

为探明林分改造对土壤微生物量的影响,采集林分改造后林内不同地点的土样,分析各样地土壤化学性质及微生物量差异性.结果表明:林分改造可有效提高土壤化学性质和微生物量;各土壤养分指标具有表聚性,即表层含量高于深层;从保留樟子松林下(L)到人工更新幼林下(P),土壤有机质、碱解氮、微生物量碳、氮含量逐渐增加,有效磷、微生物量磷...     

清澜港红树林湿地土壤酶活性与理化性质的关系

[目的]从土壤酶活性的角度分析清澜港红树林不同群落类型湿地土壤质量状况,为海南省红树林湿地土壤碳汇监测与生态修复提供数据支撑.[方法]对5种红树植物群落类型的土壤酶活性、土壤微生物生物量碳氮含量和理化性质进行分析.[结果](1)不同群落类型表层土壤微生物量碳氮含量和微生物熵碳皆是榄李群落最低,且显著低于个别群落;土壤微...     

第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系

根据定位观测数据,对湖南会同第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系进行研究.结果表明:杉木人工林地土壤微生物数量以山洼最多,山坡次之,山脊最少;同一立地类型中,0～20 cm土层中微生物数量最多,20～40 cm次之,40～60 cm最少;在同一立地类型中,微生物总数、细菌的数量秋季最高,冬季最低,而真菌和放线菌的数量夏季最高,秋冬两季最低;同一立地类型的板栗林地土壤微生物总数高于杉木人工林地;微生物总数与土壤含水率呈极显著线性正相关(P＜0.01),细菌、放线菌的数量与土壤含水率呈显著线性正相关(P＜0.05),真菌的数量与土壤含水率不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌、放线菌的数量和微生物总数与10 cm处土壤温度不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌的数量和微生物总数与土壤有机碳含量、全氮含量呈极显著线性正相关(P＜0.01),放线菌的数量与土壤有机碳含量、全氮含量呈显著线性正相关(P＜0.05).土壤温度、土壤含水率、土壤有机碳含量及全氮含量对杉木人工林地土壤微生物数量的贡献率为60%～70%.     

苏州太湖湖滨带不同水分梯度土壤氮的时空变异特征

选择苏州渔阳山保存较为良好典型的太湖湖滨带作为试验地,并根据距离水体的远近,将湖滨带从近水体到高岗地分别设置三个实验区,探讨了湖滨带土壤全氮、有效氮、微生物生物量氮的时间和空间变异特征。结果表明:太湖湖滨带土壤有效氮含量近水区中水区远水区,土壤湿度和水淹作用对土壤氮素含量具有影响作用;土壤有效氮呈明显季节波动秋季春季夏季,在植物生长旺盛季节维持较低水平;土壤有效氮随土层深度的增加逐渐减少;土壤有效氮与土壤全氮、土壤微生物生物量氮呈显著正相关关系。沿水分梯度土壤有效氮受土壤全氮、土壤微生物生物量氮、土壤湿度、植被类型以及人类活动影响。     

人造林窗对粗枝云杉人工林土壤微生物量的影响

通过对川西亚高山云杉低效林不同大小林窗(面积50 m2、100 m2、150 m2)改造,以未处理作为对照,采用氯仿熏蒸浸提法研究了林窗改造对土壤微生物生物量碳、氮含量及其垂直分布特征的影响。结果表明:通过林窗改造,林下土壤微生物量碳、氮具有显著提升,其中,林窗面积越大,提升效果越显著。各土层土壤微生物量碳、氮含量均表现为:150 m2(L3)100 m2(L2)50 m2(L1)对照(CK);3种大小面积林窗和对照土壤微生物量碳、氮含量随着土层深度的增加而降低,均表现为上层(0~5 cm)中层(5 cm~10 cm)下层(10 cm~15 cm);且林窗改造降低了土壤微生物量碳、氮的表层富集特性,林窗面积越大,上层土壤微生物量碳、氮所占比例越低。     

配方施肥对刨花润楠土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响

以刨花润楠(Machilus pauhoi)林为对象,进行氮、磷、钾配方施肥正交试验,探究了对刨花润楠土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响。结果表明:相比不施肥对照组,各施肥组土壤中的有机质含量、全氮、磷、钾含量、微生物生物量含量以及酶活性均有不同程度的提高。氮肥、磷肥和钾肥在不同水平上对有机质含量、微生物生物量含量、酶活性均存在显著的影响效应。经隶属函数综合分析,氮磷钾配比N2P3K1时改善土壤养分状况,提高土壤肥力的效果最好。     

长期粗放经营毛竹林土壤微生物群落演变特征

[目的]通过分析土壤微生物生物量及群落结构的演变趋势,筛选影响土壤微生物群落的关键环境因子,揭示土壤微生物群落对毛竹林长期粗放经营的响应机理。[方法]选取不同粗放经营年限(5 a、9 a、15 a、18 a)毛竹林,以天然马尾松林(Masson pine,MP)作为对照,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFA)分析方法表征土壤微生物量及群落结构。[结果]结果表明,毛竹林土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、放线菌等PLFA含量均显著低于马尾松林(P0.05),但不同经营年限毛竹林之间没有显著差异。土壤碱解氮及有效磷含量对土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、原生动物等PLFA含量影响显著(P0.05),而土壤碱解氮、p H值以及有机质含量对放线菌PLFA含量影响显著(P0.05)。长期粗放经营过程中毛竹林土壤微生物丰富度及多样性均呈逐渐下降趋势。非度量多维尺度转换排序(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析结果表明,毛竹林土壤微生物群落结构与马尾松林有明显区分(R=0.388 1,P=0.009)。土壤含水量、碱解氮、有效磷以及p H值合计解释了90.28%的微生物群落结构变异量,其中土壤含水量、碱解氮、有效磷贡献显著(P0.05)。[结论]长期粗放经营降低了毛竹林土壤微生物量,改变了群落结构,其生态风险还有待于进一步评估。     

杨树人工林土壤微生物生物量碳对模拟氮沉降的响应

在杨树人工林生长季的6,8,10月,对3种不同龄(幼龄、中龄、成熟)林开展野外模拟氮沉降试验。每种龄林设置20个样方,设定4个梯度,即N1,N2,N3,N4[N沉降依次分别为5,10,15,30 g/(m²·a)]和对照N0(无N沉降),样地内采集3个深度(0—15,15—25,25—40 cm)的土样测定土壤微生物生物量碳含量,以研究苏北沿海杨树人工林土壤微生物生物量碳对氮沉降的响应。结果表明：幼龄杨树人工林的土壤微生物生物量碳含量随着施氮量的增加而增加,最大值为607.75 mg/kg;一定量的氮处理可以增加中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳的含量,过高则会抑制土壤微生物生物量碳的含量;幼龄杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量随土层的加深而降低;3个龄级杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量都具有显著的时间动态,幼龄林土壤微生物生物量碳含量的最大值出现在10月(607.75 mg/kg),中龄林出现在8月(1 444.43 mg/kg),成熟林则出现在6月(974.33 mg/kg)。研究结果显示,氮沉降对表层土壤微生物的影响最大;高含量氮的沉降抑制杨树人工林的生长。     

应用PLFA方法分析氮沉降对土壤微生物群落结构的影响

【目的】土壤微生物是土壤生态系统变化的敏感指标。本研究选择磷脂脂肪酸法( PLFA)分析微生物群落结构的变化,可以更准确地了解短期氮沉降对土壤生态系统的影响,从而预测氮沉降后土壤性质及植物生长的变化趋势,为氮饱和条件下人工林的可持续经营提供微生物参数和指标,对氮沉降的即时调控和实时治理具有指导意义。【方法】2013年5月,在江西省分宜县山下林场约1 hm2的杉木幼龄林中建立30个1 m ×1 m 的样方,在30个样方中进行5种氮沉降量[N0(对照)、N1(20 kg·hm －2a －1)、N2(40 kg·hm －2a －1)、N3(60 kg·hm －2a －1)、N4(80 kg·hm －2a －1)]和2种氮形态(NH4+-N,I和 NO3－-N,II)的模拟沉降试验,沉降1年后用土钻进行土壤样品采集。磷脂脂肪酸提取方法为氢氧化钾－甲醇溶液甲酯化法,以十九烷酸为内标,采用 Agilent 6850N 测定,用Sherlock MIS4.5系统分析PLFA图谱,脂肪酸含量换算成每克干土中的含量( nmol)后进行分析。【结果】本研究共检测到PLFAs 72种,其中特征脂肪酸36种。分析特征脂肪酸种类和含量可知：各处理中土壤微生物群落均以原核微生物为主,不同氮处理样地中以磷脂脂肪酸总量表征的土壤微生物生物量范围20～44 nmol·g －1。沉降铵态氮时,土壤中 PLFA总量、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌脂肪酸含量均高于对照样地,细菌、真菌、放线菌和原生动物的脂肪酸含量变化趋势相同,均为随着氮沉降量的增加先升高再降低最后再升高,NH4+-N N4处理土壤微生物 PLFAs的数量最多,NH4+-N N2处理土壤微生物 PLFAs的丰度值和多样性值最高;沉降硝态氮时,土壤中 PLFA 总量、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌 PLFAs量随着硝态氮浓度的增加呈现出先增加后减少的趋势,在 NO3－-N N2处理达到最大值。细菌和放线菌的标记脂肪酸含量变化趋势相同。NO3－-N N2处理微生物脂肪酸量最多,NO3－-N N4浓度下微生物 PLFAs多样性值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮对土壤中细菌和放线菌含量影响较为显著,土壤中硝态氮和含水量对细菌含量影响较为显著。【结论】当氮沉降量小于80 kg·hm －2 a －1时,铵氮和硝态氮处理均促进了微生物的生长,但增长幅度不同。铵态氮的最高氮处理和硝态氮的中氮处理,更有利于土壤微生物总量的增长,铵态氮的中氮处理和硝态氮的最高氮处理,更有利于土壤微生物多样性的增加。铵态氮对土壤中细菌和放线菌含量影响较为显著,土壤中硝态氮和含水量对细菌含量影响较为显著。     

不同树龄橡胶林土壤微生物生物量碳的垂直分布特性

采用时空替代法,选取4,12,19,24,29 a橡胶林,研究不同树龄土壤微生物生物量碳含量的分布特征及其与有机碳含量的比值、以及与土壤养分含量的相关关系。结果表明:4,12,19,24,29 a橡胶林不同土层微生物生物量碳含量在28.87～138.71mg/kg之间,随土层深度的增加明显下降;土壤微生物生物量碳含量和有机碳的比值在0.66%～2.10%之间,土壤碳处于积累状态;土壤微生物生物量碳含量与有机碳、全氮、全磷含量有显著的相关性,相关系数R>72%。     

毛竹林与马尾松林土壤生物学性质及微生物功能多样性比较

为探讨不同土地利用方式对土壤微生物多样性及土壤质量的影响,采集了毛竹林与马尾松林土壤进行分析。结果表明,马尾松林土壤有机质（TOC）、全氮（T-N）和水解氮（H-N）含量明显高于毛竹林（P〈0．05）;而土壤有效磷（A-P）和有效钾（A-K）则两者没有差异。马尾松林土壤微生物量碳（MBC）含量明显高于毛竹林（P〈0．05）。反映土壤微生物活性的平均吸光值（AWCD）和土壤微生物功能多样性Shannon指数和McIntosh指数,马尾松林土壤同样显著高于毛竹林土壤。以上结果说明,天然马尾松林相比毛竹林具有土壤养分丰富,微生物含量高、活性大,且多样性丰富等特点,是较稳定的生态系统。     

模拟氮沉降对杉木人工林土壤微生物的影响

在杉木人工林中开展N0(对照),N1(60kgN·hm-2a-1),N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平氮沉降模拟试验,连续处理7年后,探讨外加氮源对土壤微生物的影响。结果表明:各土层中,低氮处理(N1)可增加土壤微生物生物量碳含量、微生物生物活性和微生物群落碳源利用能力,而中、高氮处理(N2和N3)则呈抑制作用;低氮处理(N1)能提高土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数与均匀度指数,而中、高氮处理使指数降低;主成分分析结果表明,土壤微生物群落利用的主要碳源为碳水化合物和羧酸,不同氮沉降处理土壤微生物群落利用的的碳源类型存在较大差异。     

不同代数、生长期杉林地土壤腐殖质生物化学特性研究

对不同栽植代数、不同发育时期杉林土壤腐殖质的化学特性、微生物和酶状况进行了研究。结果表明 ,连栽后杉林土壤有机碳可能会有增加 ,但胡敏酸含量和腐殖化度一般都趋于降低 ,即连栽后土壤腐殖化度减弱 ,腐殖质的分子量变小 ,复杂程度降低 ,腐殖质品质降低。连栽后 ,杉林土壤过氧化氢酶、转化酶和尿酶趋于降低 ,削弱了土壤中碳素和氮素的营养循环 ,对杉林土壤肥力的维持和提高不利。连栽后 ,杉木中龄林 ,成熟林土壤微生物数量降低 ,但幼林却有所增加