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。     

氮添加对苏北杨树人工林土壤动物群落垂直结构的影响

为研究氮沉降对杨树人工林土壤动物群落结构特征的影响,在东台林场模拟氮沉降固定样地(2012年4月开始施氮)中进行了土壤动物群落结构特征调查。在经营模式、立地条件相同的7,11,18年生的3林龄杨树人工林样地,设置5个不同质量梯度的氮沉降处理,即0(N0),5(N1),10(N2),15(N3),30(N4)g N/(m2·a)。结果表明:(1)施氮处理会增加杨树人工林土壤动物个体数,而N4处理只对11年生林分和18年生林分中土壤动物个体数有一定的限制作用。(2)不同施氮浓度下,7,11年生人工林中土壤动物个体数和类群数均呈现表聚性,18年生林分土壤动物也只是在N4处理下表现出向土壤深层趋避的特点。(3)总体上7年生林分土壤动物多样性高于11年生林分和18年生林分。     

模拟氮沉降对低磷胁迫下3个种源木荷幼苗生长及叶片氮磷含量的影响

【目的】讨论不同产区木荷种源在 NH4+-N或 NO3－-N沉降下的生长表现和响应差异,揭示不同形态氮素对木荷生长发育的影响,为在大气氮沉降环境背景下,选育营养高效利用的木荷速生优质新品种提供理论依据。【方法】以木荷北缘种源区－浙江杭州种源、中部种源区－福建建瓯种源和中部靠南边缘种源区－江西信丰种源3个有代表性的木荷种源作为试验材料,模拟不同形态氮沉降( NH4+和NO3－)增加对不同土壤磷素处理下木荷幼苗生长和叶片氮、磷元素含量的影响。盆栽试验设置土壤低磷(1.1 mg·kg －1)处理和高磷(25 mg·kg －1)对照,以人为喷施 NH4 Cl和 NaNO3溶液进行氮沉降模拟,分别设置3个氮沉降量水平：0,80和200 kg·N·hm －2·a －1,试验按完全随机区组设计,每种源每处理重复12株苗。2013年11月收获,测定苗高、地径等生长指标,并分别测定根、茎、叶各部分干物质量和磷、氮含量。【结果】不同形态氮沉降对木荷苗木生长影响差异显著,磷素可提高种源间对氮素的响应差异。在低磷环境下,不同氮处理下木荷植株生物量和根冠比变异系数较大,这为氮沉降下木荷耐受型植株的选择提供了可能。低磷环境下,NO3－-N 对木荷苗木生长促进作用显著,苗高、地径和生物量分别较 NH4+-N处理高4．5%,17．8%和75．2%,叶片氮、磷含量提高,叶片 N：P 比下降。NH4+-N 对木荷植株的生长抑制作用较强,导致叶片磷含量下降,N：P升高,植株受到磷胁迫增强。而在高磷环境下,NH4+-N的促进作用增强,苗高、地径和生物量分别较 NO3－-N处理高13.5%,10.4%和25.4%。无论土壤在高磷还是低磷环境下,NO3－-N 降低叶片N/P比,而 NH4+-N增加叶片 N/P比。木荷种源间对不同形态氮沉降响应差异显著,在土壤低磷环境下,NH4+-N处理抑制了福建建瓯种源和江西信丰种源生长,生物量下降,而杭州种源却在 NH4+-N80处理下,苗高和地径生长较对照分别增加19%和20%。【结论】在低磷环境下,NO3－-N对木荷不同种源幼苗生长促进作用更强,而当土壤磷含量提高时,NH4+-N的促进作用增强,同时苗木生长差异增大。浙江杭州种源对 NH4+-N 的适应性更强,而福建建瓯和江西信丰种源则对 NO3－-N适应性更强。     

杉木林土壤微生物区系对短期模拟氮沉降的响应

通过模拟氮沉降试验(设置2种氮形态5种施氮水平(N0、N1、N2、N3、N4分别代表0、20、40、60、80 kg·hm-2·a-1,共10个处理)研究杉木林土壤微生物区系的变化。结果表明:沉降第1年,高氮处理对微生物数量的影响较显著,氮处理时微生物数量的变化波动较大;沉降1年后,各处理的变化规律稳定,波动较小。12月份各处理间微生物数量和细菌数量变化幅度较小、氮处理对其影响不显著,故不宜在12月采集土样。氮沉降量影响微生物总量,总体而言低氮处理促进微生物生长,最高氮处理抑制微生物生长,NH4+-N2或N3和NO3--N3处理微生物总量最多。不同微生物类群对氮沉降形态和沉降量的响应不同,土壤细菌的变化规律和微生物数量的变化规律一致,低氮处理时,硝态氮处理对细菌数量生长的影响大于铵态氮处理,2种形态氮的N2或N3处理细菌数量最大。铵态氮比硝态氮更易影响真菌的生长,且NH4+-N1和NO3--N3处理真菌数量最多。不同氮沉降形态对放线菌数量影响显著,沉降1年后高氮沉降量对放线菌生长略有促进作用。     

不同龄组兴安落叶松林土壤养分及其化学计量特征

以内蒙古大兴安岭不同龄组兴安落叶松林为研究对象,分析土壤养分含量及化学计量特征的动态变化。结果表明:1)土壤有机碳(SOC)与土壤总氮(TN)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)具有极显著正相关关系;土壤TN与C∶P,N∶P呈极显著正相关关系;土壤铵态氮(NH~+_4-N)与土壤硝态氮(NO~-_3-N),C∶P,N∶P呈极显著正相关;土壤C∶N与C∶P呈显著正相关;土壤C∶P与N∶P呈极显著相关。2)随林龄的不断增加,土壤SOC,TN含量及C∶N,C∶P,N∶P表现出先升高而后降低的趋势,近熟林达到最高;土壤总磷(TP)含量呈先降低后升高的趋势,中龄林最低;土壤铵态氮与土壤硝态氮的含量无显著变化规律;而土壤养分含量逐渐降低。3)土壤容重随林龄的增加表现出降低的变化趋势,各龄组土壤容重之间差异均不显著。土壤TP与土壤容重无显著相关关系,土壤SOC,TN与土壤容重具有显著相关性。     

模拟氮沉降对高黎贡山自然公园片区中山湿性常绿阔叶林土壤呼吸速率的影响

于2016年12月至2017年10月,对黎贡山中山湿性常绿阔叶林进行了模拟氮沉降试验,采用的氮沉降水平分别为对照、低氮、中氮和高氮,每月定期用红外CO2分析法测定土壤呼吸速率。结果表明:2016年12月至2017年10月,土壤呼吸受到了一定的抑制;抑制程度最明显的是N30处理,说明高氮处理对土壤呼吸的抑制作用较明显;N15、N5、N0这3个氮处理的呼吸速率较接近,特别是N15与N0两者变化不大。     

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。     

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。     

长沙市樟树林生态系统大气降水、植物、土壤间N含量的动态特征

对长沙市樟树人工林生态系统的大气降水、主要树种叶片和土壤中的N含量进行定位观测,探讨大气氮湿沉降对城市森林生态系统各分室N含量的影响。结果表明:大气降水中NH4+-N含量具有明显的月动态特征,3、4和11月份较高,其中3月份为全年最高值,达6.7 mg.L-1,8月份为全年最低值,仅为2.7 mg.L-1,大气降水中NO3--N含量月变化相对平稳,3、8、10和11月份含量均高于1.2 mg.L-1,11月份为全年最高值,高达1.9 mg.L-1,7月份为全年最低值,仅为0.4 mg.L-1。樟树、红叶树、木莲叶片全N含量的平均值呈现出明显的月动态变化特征,4月份为全年最高值,达17.48 g.kg-1,10月份为全年最低值,仅为10.78 g.kg-1。土壤层(0～15 cm)全N、速效N含量的月动态变化趋势基本一致,3、8、9和10月份含量较高,并同时在10月份达到全年最高值,但全N和速效N最低值出现在不同月份,分别为6月和4月。大气降水NH4+-N和NO3--N含量与植物全N、土壤全N和速效N含量存在一定的相关性,其中大气降水NH4+-N、NO3--N含量与植物全N含量相关系数分别为0.414 3、0.531 3,表明大气降水NH4+-N、NO3--N含量对植物叶片全N含量有明显的影响。     

尾巨桉无性系“DH3226”组培增殖培养基优化研究

本文采用L_9(3~4)正交试验设计研究了良种尾巨桉(Eucalyptus urophylla×grandis)无性系"DH3226"组培继代培养基中的4个因子NO~+_3∶NH~-_4比值、6-BA、KT和NAA浓度变化对组培继代苗生长的影响。极差分析和方差分析结果表明:(1)对继代增殖系数影响的主次顺序为6-BANO~-_3∶NH~+_4NAAKT,较好的因素水平搭配为NO~-_3∶NH~+_41.8、NAA0.1 mg/L、KT 0.1 mg/L、6-BA 0.4 mg/L;(2)对继代增殖芽高度影响的主→次顺序为KT6-BANO~-_3∶NH~+_4NAA,较好的因素水平搭配为NO~-_3∶NH~+_41.8、NAA0.1 mg/L、KT 0 mg/L、6-BA 0.3 mg/L;(3)对继代增殖有效芽率影响的主→次顺序为NO~-_3∶NH~+_4、KT、6-BA、NAA,较好的因素水平搭配为NO~-_3∶NH~+_4 2.6、NAA0.15 mg/L、KT 0 mg/L、6-BA 0.2 mg/L。试验分析结果为进一步研究优化"DH3226"组培继代培养基提供了技术参考。     

长期模拟氮沉降对苦竹林土壤氮组分的影响

为了解模拟氮沉降对苦竹(Pleioblastus amarus)林土壤氮组分的影响,从2007年10月开始,在华西雨屏区苦竹林中用NH_4NO_3进行模拟氮沉降处理,设置4个水平:对照(CK,0 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、低氮(LN,50 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、中氮(MN,150 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))和高氮(HN,300 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))。分别于2013年11月,2014年1月、4月、7月取各样方内表层(0~20 cm)土样,测定土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、颗粒氮、矿质结合氮含量。结果表明:与氮沉降初期相比,长期氮沉降处理使土壤氮组分总量增加,硝态氮的含量显著上升,其他氮组分变化虽不显著,但仍有所变化。     

生物炭控制高施氮竹林土壤氨挥发效果研究

通过模拟土柱试验,研究生物炭(水稻秸秆炭和竹炭)不同施用量(炭、土质量比分别为1∶100或1∶20)控制高施氮(每千克土壤施N 46 mg)竹林土壤氮素(NH3)挥发的效果。结果表明,生物炭添加能够有效降低NH3的挥发(每500 g土壤,由对照处理的3.83 mg降至0.05—0.94 mg),且炭、土质量比为1∶20的处理对NH3挥发的控制效果显著优于1∶100的生物炭处理。土壤添加尿素后,铵态氮(NH+4-N)含量为每千克土壤7.54 mg,生物炭添加处理使土壤NH+4-N含量升高至每千克土壤7.84—9.77 mg。同时,秸秆生物炭施用可以提高土壤水分含量6.18%—12.45%,而竹炭施用对土壤水分含量无显著影响。可见,不同生物炭施用可以通过固持土壤NH+4-N和(或)保持土壤水分,实现有效控制高施氮竹林土壤NH3挥发的效果。     

模拟氮沉降对亚热带栎属树种幼苗生长、生物量累积及光合特性的影响

设置模拟氮沉降的控制试验,以NH4NO3作为外加氮源,模拟氮沉降变化,设置CK、N5、N15和N30(分别相当于氮沉降0、5、15和30 g·m-2a-1)4个处理,历时2 a,研究氮沉降对小叶栎、麻栎、栓皮栎、白栎和短柄枹栎幼苗生长、光合特性以及生物量累积和分配的影响。结果表明:(1)随着氮沉降浓度的逐渐增加,麻栎、栓皮栎和短柄枹栎的株高显著增高,中高浓度氮显著促进了栓皮栎和麻栎地径的增加。(2)栎类不同树种利用光能的程度存在较大差异,除麻栎外,小叶栎、栓皮栎、白栎和短柄枹栎幼苗的最大净光合速率、表观量子速率和光饱和点随氮处理水平增加呈先增加后降低的趋势,在N15水平达到最高。小叶栎和麻栎的光补偿点和暗呼吸速率随氮沉降浓度增加呈逐渐增加,栓皮栎和短柄枹栎呈先增加后降低,而白栎则为逐渐降低的趋势。除栓皮栎和麻栎外,氮沉降对白栎、短柄枹栎和小叶栎叶绿素α、叶绿素b和叶绿素α+b含量均表现出显著的促进作用,但不同处理间差异不显著。(3)栎属5个树种生物量均表现随氮沉降浓度增加而增加的趋势,不同栎类树种生物量分配格局受氮沉降影响存在差异。叶重比受影响均不显著,中高氮水平促进麻栎和小叶栎的枝重比以及短柄枹栎和栓皮栎的干重比明显增加。5种树种幼苗根冠比显著降低,且氮沉降浓度越高越明显。     

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。     

华西雨屏区巨桉中龄林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

2009年3月至2009年11月,对华西雨屏区巨桉中龄林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(0kg N.hm-2.a-1)、低氮(50 kg N.hm-2.a-1)、中氮(150 kgN.hm-2.a-1)和高氮(300 kgN.hm-2.a-1)。每月下旬,采用红外CO2分析法测定土壤呼吸速率,并定量地对各处理施氮(NH4NO3)。结果表明:各处理土壤呼吸速率最大值均出现在7月份,最小值出现在5月份;巨桉林土壤呼吸速率12 h平均值均表现为对照低氮中氮高氮;各处理土壤呼吸速率与10 cm土壤温度呈极显著指数正相关关系;利用温度单因素模型可以解释土壤呼吸速率的大部分;模拟氮沉降使得巨桉中龄林土壤呼吸Q10值增大,表明氮沉降增强了巨桉中龄林土壤呼吸的温度敏感性。     

模拟氮沉降对不同土壤磷环境下毛竹生长与氮、磷含量的影响

土壤有效磷匮乏和大气氮沉降日益增加已成为全球关注的普遍问题,本研究旨在探究不同磷状况下植物对氮沉降的响应。以毛竹实生苗为材料,分别设置低磷(P1,1.25mg/kg)、中磷(P2,10mg/kg)和高磷(P3,20mg/kg)3种磷环境以及无氮沉降[N0,0kgN/(hm~2·a)]、低氮沉降[N30,30kgN/(hm~2·a)]和高氮沉降[N60,60kgN/(hm~2·a)]3个模拟氮沉降强度,开展为期1年的盆栽受控试验,测定分析不同处理条件下盆栽土壤理化性质以及竹苗生长和各组织氮磷含量的差异。结果表明,土壤磷素水平对毛竹实生苗生长影响主要表现为低磷条件下生长严重受限,株高、分蘖数及生物量较中磷条件下分别减小84.3%、46.2%和96.2%,而根冠比增大1.83倍;而中、高磷条件下毛竹实生苗长势良好,且2组竹苗生长性状无显著差异。氮沉降对低磷条件下毛竹实生苗生长无显著影响,但使苗木根冠比降低;中、高磷条件下,模拟氮沉降显著增加毛竹实生苗各组织N含量,提高氮磷比(N/P),并显著促进苗木生长,且高氮沉降处理效应总体表现更强。氮沉降对土壤养分的影响因初始土壤磷水平而异,低磷条件下,模拟氮沉降显著增大土壤全N和碱解N含量,而全P与有效Pi无显著差异,pH均显著减小;中磷与高磷条件下,模拟氮沉降促进苗木对P素的吸收,进而一定程度上降低土壤有效Pi含量,但受植物吸收与模拟氮沉降的综合影响,土壤N含量和pH值无特定变化趋势。从结果可知,低磷环境下毛竹实生苗生长受抑明显,依赖根冠比的增大适应磷匮乏条件,而短期的模拟氮沉降对低磷竹苗的生长没有补偿效应。中磷与高磷状况下磷胁迫得到缓解,受氮磷比的调控,模拟氮沉降有利于竹苗的生长,N素有效性暂时提高。     

藏东南色季拉山不同植被类型表层土壤无机氮的变化

选取高山灌丛(AS)、方枝柏(SS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF)4种群落类群的土壤作为研究对象,研究了NH_4~+-N、NO_3~--N含量的变化特征及其影响因子。结果表明:4种不同类型群落间NH_4~+-N为有效态氮的主要存在形式,而NO_3~--N居于较次要的地位,且含量远低于NH_4~+-N。4种不同类型群落间NH_4~+-N差异极显著(p0.05)。AS的NH_4~+-N含量最高,为84.981mg/kg,AGSF的含量最低,为48.337 mg/kg。不同类型间NO_3~--N含量也存在极显著差异(p0.05)。AGSF的NO_3~--N含量最高,为2.753 mg/kg,AS为0.801 mg/kg。森林土壤中NO_3~--N的动态变化可能与不同的森林类型、土壤属性以及土壤的C/N比格局有关,此外还受到气候和环境因素的制约。本研究初步探明了色季拉山东麓4种植被类型中的NH_4~+-N和NO_3~--N含量的变化特征及其影响因子,为进一步阐明全球变化对高山森林生态系统土壤无机N储量的影响提供基础资料和参考借鉴。     

模拟氮沉降对杉木林土壤氮循环相关微生物的影响

【目的】土壤微生物数量是衡量土壤氮素循环生化功能变化的重要指标。通过野外模拟试验,探讨短期氮沉降中不同氮素形态的沉降量对土壤中可培养固氮菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌和反硝化细菌数量的影响,以及初期的变化趋势对森林氮素调控和环境管理的重要意义,为深入研究氮沉降对杉木林森林生态系统的影响提供参考。【方法】2013年5月,在杉木幼龄林内建立30个1 m ×1 m的样方,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(I铵态氮、II硝态氮)的模拟沉降试验。分别于2013年6,8,10月从0～10 cm和10～20 cm 土层取样测定微生物数量。固氮菌数量测定采用稀释平板计数法,硝酸和亚硝酸细菌数量采用 MPN-Griess 比色法,反硝化细菌(厌氧)采用酚二磺比色法。【结果】各处理的0～10 cm土层中固氮菌数量均高于10～20 cm 土层;随着氮沉降量增加,可培养固氮菌数量先升高后降低。低于60 kg·hm －2 a －1铵态氮处理有利于固氮菌生长。0～10 cm 土层亚硝酸细菌数量,随铵态氮沉降量增加,先升高再降低最后趋于平缓,在 N1或 N2处理达到最大值;施硝态氮时,菌落数量先降低再升高最终趋于平稳。在6月,虽然铵态氮和硝态氮的氮沉降量相同,但0～10 cm 土层中的亚硝酸细菌数量差异极显著,10～20 cm土层差异显著。8月和10月的硝酸细菌数量变化趋势相同,均为随氮沉降量增加先上升再下降再上升,且在相同氮素沉降量的铵态氮和硝态氮处理间未出现显著差异。反硝化细菌的时间变化与其他菌落不同,施铵态氮时二土层的变化趋势相反,施加硝态氮时反硝化细菌的数量变化较平缓,NO3－-N的 N4处理有轻微抑制作用。【结论】0～10 cm土层的固氮菌数量大于10～20 cm土层,0～60 kg·hm －2 a －1铵态氮和0～80 kg·hm －2 a －1硝态氮均可促进固氮菌的生长。亚硝酸细菌在2种氮形态处理时的变化趋势相反,低铵态氮处理可促进亚硝酸细菌的生长,低硝态氮处理抑制其生长。氮形态对硝酸细菌数量影响不显著,低氮处理促进硝酸细菌数量的增长,而中氮处理开始出现抑制作用。氮沉降量对反硝化细菌影响不显著。     

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。     

模拟大气氮沉降对柳杉人工土壤有机碳的影响

指出了氮沉降引发的陆地生态系统退化和水体富营养化等生态系统"氮饱和"问题,促使一些科学家开始对氮沉降所引起生态系统退化问题开展研究。在华西雨屏区中心地带,以人工柳杉林为研究对象,研究参照NTTREX项目和北美Harvord Forest研究设计,用NH_4NO_3进行N沉降处理,共设4个水平:CK(0kg/hm~(-2)·年)、低N(50kg/hm~(-2)·年)、中N(100kg/hm~(-2)·年)和高N(150kg/hm~(-2)·年)。每月以溶液方式对林地进行喷施,研究了0~20cm土壤在施用不同氮含量的样方中土壤有机碳含量的变化。通过1年的研究发现:土壤有机碳的含量随着氮累积量的增加程先上升后下降的趋势,并且除了2016年4月份那次之外,向土壤中施加N10比N0,N5和N15增加的有机碳要明显多得多(P0.01)。实验中还发现0~10cm的土层有机碳含量与10~20cm的土层有机碳含量相比差异显著得多(P0.01)。