间伐和修枝对杉木人工林土壤微生物群落结构的影响

为研究间伐和修枝对杉木人工林土壤微生物群落结构的影响,分析间伐和修枝对土壤微生物量碳、全碳和(C)和全氮(N)及土壤微生物群落结构。结果表明:间伐和修枝使人工杉木林土壤微生物量碳含量均显著减小(P0.05);间伐使杉木人工林土壤全碳(C)和全氮(N)含量降低,而修枝则增加土壤全碳(C)和全氮(N)含量,且间伐对土壤全碳(C)和全氮(N)含量的影响较大;间伐对土壤细菌、革兰氏阳性菌数量的影响极显著(P0.01),对放线菌数量及微生物总数的影响显著(P0.05),修枝对土壤细菌和真菌数量的影响显著(P0.05)。     

可溶性有机物输入对亚热带森林土壤CO_2排放及微生物群落的影响

【目的】研究可溶性有机物(DOM)输入对森林土壤CO_2排放及微生物群落的影响,为探讨DOM在森林生态系统碳循环中的作用提供依据。【方法】设置添加米槠凋落叶DOM、杉木凋落叶DOM、米槠枯死根DOM、杉木枯死根DOM及添加去离子水(对照)处理,通过36 h短期室内培养,研究添加米槠及杉木凋落叶和枯死根DOM后土壤CO_2排放速率最大值出现的时间及对土壤微生物群落的影响。【结果】无论米槠还是杉木,其凋落叶DOC含量均显著高于枯死根DOC含量,而凋落叶DOM的腐殖化指数(HIX)则显著低于枯死根DOM的HIX,添加米槠枯死根DOM和杉木枯死根DOM的土壤CO_2排放速率在第2 h达到最大值,分别是对照的7.3和8.3倍,在24 h时则降低至最大值的78.9%和66.3%;而添加米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM的土壤CO_2排放速率在12 h时达到最大值,分别是对照的20.6和13.2倍,在24 h时则分别降低至最大值的84.0%和53.1%;磷脂脂肪酸(PLFA)分析结果显示,土壤添加米槠凋落叶DOM后革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、放线菌和真菌的PLFAs含量显著低于土壤添加杉木凋落叶DOM的27%,38%,46%和41%(P0.05);土壤添加米槠枯死根DOM后革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌PLFAs含量显著低于添加杉木枯死根DOM的21%,21%和22%(P0.05);培养36 h时,添加米槠凋落叶DOM的土壤和对照土壤中G+∶G-(革兰氏阳性细菌∶革兰氏阴性细菌)高于培养前,但添加米槠凋落叶DOM的土壤中真菌∶细菌低于培养前,这与其他处理的结果相反,表明添加不同来源DOM对土壤微生物群落的影响不一致。【结论】外源添加DOM后土壤CO_2排放速率最大值的出现时间由外源添加DOM的组成和化学性质决定,而且外源添加DOM显著影响土壤微生物的群落组成。     

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%.     

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。     

生物质炭输入对杉木人工林土壤碳排放和微生物群落组成的影响

【目的】研究生物质炭输入对杉木人工林土壤碳排放(CO_2)和微生物群落组成的影响,为亚热带人工林生物质资源合理利用以及固碳管理提供科学依据。【方法】以福建建瓯万木林自然保护区内的杉木人工林土壤为研究对象,设置不同凋落物条件(未添加凋落物和添加凋落物),分别输入3种不同温度(350,550和750℃)制备的生物质炭,在25℃条件下培养364天。利用碱吸收法研究杉木人工林土壤CO_2排放特征,用磷脂脂肪酸方法(PLFA)分析微生物群落组成。【结果】未添加凋落物条件下,输入3种生物质炭后土壤CO_2排放速率随时间延长逐渐降低并趋于平稳,而添加凋落物条件下,输入3种生物质炭后土壤CO_2排放速率先上升,7天达到最大值,随后逐渐下降;在不同凋落物条件下(未添加凋落物和添加凋落物),不同温度制备的生物质炭仅在培养前期阶段对土壤CO_2排放存在显著影响(P0.05),输入低温制备生物质炭(BC350)的土壤CO_2排放速率高于输入高温制备生物质炭(BC550和BC750)处理,土壤CO_2累积排放量也最高;培养前期阶段,输入3种生物质炭处理的土壤CO_2累积排放量均高于未输入生物质炭处理的,但在培养后期则低于未输入生物质炭的处理;磷脂脂肪酸分析结果显示,输入3种不同温度制备的生物质炭均影响了杉木人工林土壤微生物群落组成,在未添加凋落物条件下输入生物质炭,革兰氏阴性细菌的丰度显著降低,添加凋落物条件下,生物质炭的输入使放线菌的丰度显著增加;不同温度制备的生物质炭仅在添加凋落物条件下对微生物群落组成影响显著(P0.05),与输入低温制备的生物质炭(BC350)相比,输入高温制备的生物质炭(BC750)使革兰氏阳性细菌的丰度显著增加,真菌的丰度显著下降;相关分析表明,土壤CO_2累积排放量和土壤PLFA总量极显著正相关(P0.01)。【结论】输入后生物质炭,前期阶段促进了杉木人工林土壤CO_2排放,但后期阶段则产生抑制作用,并改变了微生物群落组成。     

固氮树种对第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构的影响

为了探究固氮树种对我国南方亚热带地区第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构影响及其机制,采用磷脂脂肪酸分析方法分别在干季和湿季研究了第二代桉树纯林和第二代桉树/固氮树种混交林的土壤微生物群落生物量和结构。结果表明:与纯林相比,混交林土壤(0 10 cm)的有机碳含量、铵态氮、硝态氮、总氮、凋落物生物量分别提高了17.77%、41.62%、85.59%、25.38%、19.12%,除土壤有机碳外,其它在统计学上均达到了显著性差异(p0.05);混交林的细菌生物量显著增加,但其真菌生物量显著减少;同时,混交林的总细菌、革兰氏阳性细菌相对百分含量在干季显著提高,真菌的相对百分含量却显著降低;但在湿季,除总细菌外,其它微生物群落结构没有显著差异。主成分分析(PCA)表明:第二主成分轴能明显把第二代桉树混交林和纯林的土壤微生物群落区分开来(p0.05),这种差异主要体现在混交林具有较高的细菌相对百分含量和相对较低的真菌相对百分含量。冗余度分析(RDA)表明:凋落物生物量、凋落物C/N、铵态氮、有机碳含量是驱动我国南方第二代桉树人工林土壤微生物群落结构发生变化的主要因子。此外,壕沟切根试验表明根系及其分泌物可能是第二代桉树人工林土壤微生物的重要碳源。     

图们江下游湿地土壤微生物特征研究

选取了图们江下游典型沼泽、河流与湖泊湿地,以优势植被群落下土壤为研究对象,采用磷脂脂肪酸法测定了土壤微生物群落结构。结果表明:湖泊湿地中3种植被群落下土壤革兰氏阳性菌、细菌、真菌、放线菌含量差异显著,沼泽湿地与河流湿地中土壤真菌和放线菌含量无显著差异,其他微生物类群则表现出不同的变化特征。研究区湿地土壤细菌占总PLFA含量的90%以上,而放线菌占2%~4%,真菌占1%~7%。通过对9种植被群落下土壤微生物群落进行聚类分析,距离5~10与10~15时,分别将种植被群落下土壤微生物分为4组与6组,表明同种类型湿地下的微生物群落也会出现较大差异。     

湘中丘陵区毛竹纯林、毛竹-杉木混交林土壤有机碳垂直分布与季节动态

研究湘中丘陵区毛竹纯林、毛竹-杉木混交林土壤总有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、热水浸提有机碳(HWC)、水溶性有机碳(WSOC)和易氧化态碳(ROC)含量的垂直分布、季节动态及其土壤环境影响因子.结果表明:不同季节土壤SOC,MBC,HWC,WSOC和ROC含量均随土壤深度增加而下降,0～60 cm土层SOC和WSOC平均含量以1月最高,MBC平均含量以7月最高,ROC平均含量10月最高,毛竹纯林7月、毛竹-杉木混交林1月土壤平均HWC含量最高;与毛竹纯林相比,毛竹-杉木混交林不同形式活性有机碳含量及所占比例均较高,但稳定性较差;温度、湿度与WSOC含量极显著负相关(P＜0.01),而与MBC含量极显著正相关(P＜0.01);降低土壤密度,改善土壤通气持水性能,有利于增加土壤有机碳含量;有机质含量与SOC,MBC和HWC含量极显著正相关(P＜0.01),与ROC含量显著正相关(P＜0.05);土壤全氮、有效磷含量与SOC含量及全氮含量与MBC含量极显著正相关(P＜0.01);水解氮、全磷、全钾含量与SOC和MBC含量,速效钾含量与SOC含量,有效磷含量与MBC含量显著正相关(P＜0.05);细菌、放线菌数量增加有利于毛竹林土壤有机碳的积累,而真菌数量的增加不利于土壤有机碳的稳定;过氧化氢酶较其他酶与土壤有机碳含量关系更密切,与SOC和ROC含量极显著正相关(P＜0.01).     

米槠人工林土壤微生物群落组成对凋落物输入的响应

全球气候变化显著影响森林凋落物数量,进而会对土壤微生物群落造成影响。本研究以亚热带米槠人工林为研究对象,探究不同凋落物量输入处理(凋落物去除、凋落物加倍、对照)下,森林土壤微生物群落组成的变化。结果表明:与去除凋落物相比,凋落物加倍后0~10 cm土壤铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)、全氮(TN)、有效磷(AP)含量分别显著增加了30.30%、49.66%、12.77%和13.90%。与对照相比,凋落物加倍与去除处理土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)含量分别显著增加和下降(P<0.05),但凋落物加倍与去除处理间无显著差异。凋落物加倍处理下土壤丛枝菌根真菌(AMF)、革兰氏阳性菌[G(+)]、革兰氏阴性菌[G(-)]、放线菌(ACT)、真菌(F)丰度和总磷脂脂肪酸(TPLFA)含量分别比去除凋落物处理的土壤高68.35%、63.35%、82.65%、69.02%、40.56%和65.85%,而土壤革兰氏阳性菌与阴性菌比值、真菌与细菌比值则分别降低11.64%和26.67%。冗余度分析表明,铵态氮是影响该人工林土壤微生物群落组成的最主要环境因子。可见凋落物输入量变化改变了土壤养分有效性,进而显著影响了土壤微生物群落组成,这对进一步深入探究全球气候变化对亚热带森林土壤养分循环的影响具有重要意义。     

套种棘托竹荪对毛竹林土壤理化性质、磷脂脂肪酸特性和酶活性的影响

对套种棘托竹荪(Dictyophora echinovolvata)毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)林土壤理化性质、土壤磷脂脂肪酸特性及其土壤酶活性进行了研究.结果表明:相比未套种林分毛竹林套种棘托竹荪能显著增加土壤有机质含量(P＜0.05),土壤pH值提高了4.97％;显著提高了全氮、速效氮、全磷的含量,增加了钾的活性(P＜0.05);微生物群落结构存在差异,套种显著提高了土壤总PLFA、细菌和真菌的含量(P＜0.05),细菌/真菌比值有所下降;脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、氧化氢酶、磷酸酶的活性显著升高(P＜0.05),分别比未套种提高了58.33％、50.00％、21.43％、19.12％、5.43％.     

间伐和施肥对杉木近熟林土壤微生物特征的影响

为探究大径材培育目标下间伐和施肥对杉木(Cunninghamia lanceolate)近熟林土壤微生物特征的影响,了解微生物生物量碳氮与微生物群落结构的相互关系,以福建省洋口国有林场31年生的杉木近熟林为对象,设置间伐(T)、间伐+施肥(TF)、对照(CK,不间伐不施肥)3种处理,研究不同处理下杉木近熟林土壤微生物生物量碳(SMBC)和土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及其化学计量特征(SMBC/SMBN)、土壤微生物熵碳(qMBC)和土壤微生物熵氮(qMBN)的变化规律,采用高通量测序技术分析不同处理下土壤微生物群落结构差异。结果表明,T和TF处理能提高SMBC含量,增大qMBC和SMBC/SMBN,且TF处理的提高幅度较大;T处理会降低SMBN含量和qMBN。经T和TF处理后土壤真菌群落优势菌门的丰富度和多样性指数升高,而细菌与之相反。相关分析表明,SMBN含量、q MBN和SMBC/SMBN与土壤细菌和真菌群落结构关系密切; SMBN含量和q MBN与土壤真菌丰富度、多样性指数呈显著负相关(P<0.05)。综合认为,T和TF处理能够改善林地土壤微生物生存环境,促进真菌生长...     

杉木人工林土壤养分及酸杆菌群落结构变化

【目的】研究浙江开化杉木人工林连栽过程中土壤养分及寡营养细菌酸杆菌群落变化规律,揭示不同类型杉木林地导致土壤肥力变化的酸杆菌分子生态学机制,为该地区杉木人工林林分结构调整、土壤资源的科学管理以及构建健康土壤生态系统提供科学依据。【方法】以马尾松林(对照)、马尾松林皆伐后的一代杉木林、杉木林迹地自然更新二代林土壤为研究对象,测定不同深度土层(0～20 cm, 20～40 cm)的土壤pH、束缚水含量、有机碳及主要速效养分含量,比较分析土壤肥力水平,同时进行土壤细菌16S rDNA高通量测序分析了优势酸杆菌群的结构变化。【结果】1)马尾松林改植杉木后土壤酸化显著,碱解氮、有效磷及速效钾含量显著降低(P<0.05),不同林地肥力水平大致规律表现为马尾松林>杉木一代林>杉木连栽林。2) 3种森林类型的土壤细菌中酸杆菌门均占明显优势(32.68%～49.17%),且连栽后的杉木连栽林0～20 cm土层酸杆菌占比显著高于马尾松林0～20 cm土层(P<0.05)。3)共检测出18个酸杆菌类群,其中Gp2在各个样地中均为绝对优势菌群,占酸杆菌群的47.74%～68.80%,Gp1占21.69%～29.72%,其次是Gp3占13.30%～22.41%。酸杆菌类群中Gp2优势加强,同时Gp3具有由优势菌属转变为次优势菌属的趋势。Gp1和Gp10相对丰度分别与土壤pH呈显著负相关(P=0.035)和显著正相关(P=0.035),Gp2相对丰度与土壤有效磷呈显著负相关(P=0.010)。【结论】马尾松林改植杉木及杉木人工林连栽过程中土壤肥力水平降低,而土壤寡营养细菌酸杆菌相对丰度提高,酸杆菌群落作为土壤优势菌群随土壤环境变化而不断调整,这预示着酸杆菌在杉木人工林土壤物质循环中起非常重要作用。     

马尾松人工林干扰对土壤微生物群落结构的短期影响

【目的】揭示马尾松林土壤微生物群落结构对不同干扰的响应特征,初步探究响应机制,评估不同干扰方式对地下生态系统的影响。【方法】对马尾松人工林样地分别采取除灌、轻度干扰(清除少量非马尾松乔木)、重度干扰(清除较大胸径马尾松),以未经处理的样地为对照。对每个样地多点混合采集0～10 cm表层土壤,采用Illumina Miseq高通量测序方法,获取并分析了不同干扰方式下土壤微生物群落组成与结构的响应特征,并结合相似性和系统发育指数初步探究微生物响应机制。【结果】1)马尾松人工林土壤中细菌的优势菌群主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门等;真菌的优势菌群是担子菌门、子囊菌门、接合菌门。在门水平上对细菌群落相对丰度进行组间差异显著性检验表明,拟杆菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度的组间差异显著(P0.05)。不同干扰方式分别与对照样地的土壤微生物比较:轻度干扰样地的变形菌门、β-变形菌门、δ-变形菌门和γ-变形菌门相对丰度显著降低;重度干扰样地的拟杆菌门、δ-变形菌门相对丰度显著降低(P0.05);而除灌样地在门和纲水平上都无显著变化。2)主成分分析结果表明不同样地的土壤微生物(细菌和真菌)群落结构能够明显分开,非参数多元方差分析表明不同样地的土壤细菌与真菌的群落结构整体差异显著(P0.05);不同样地土壤微生物的群落结构与对照相比,只有除灌样地土壤的细菌群落无显著差异,而轻度干扰和重度干扰样地有显著差异(P0.05);除灌、轻度干扰和重度干扰样地土壤的真菌群落结构与对照均有显著差异(P0.05)。3)与对照相比,细菌的相似性在轻度干扰和重度干扰时显著降低(P0.05),真菌的相似性在除灌、轻度干扰和重度干扰均产生显著差异(P0.05)。4)基于零模型的差异分析表明,只有轻度干扰样地土壤的微生物群落谱系多度和谱系多样性变化达到显著水平(P0.05)。【结论】马尾松人工林的干扰措施显著影响土壤微生物群落的组成和结构特征,降低了土壤养分有效性;显著降低了土壤微生物群落的相似性,导致土壤微生物群落稳定性下降;改变了土壤微生物谱系多样性,即土壤微生物的养分含量和生态位多样性,降低了生态系统的稳定性。轻度干扰和重度干扰都显著降低了土壤质量,导致土壤养分含量下降,因此,不宜进行轻度和重度干扰。     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物学特性

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析喀斯特退化植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及土壤有机碳.结果表明:随着退化喀斯特植被恢复,土壤细菌、真菌、放线菌3大微生物数量及微生物总数明显上升.表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段,且细菌较真菌和放线菌占绝对优势,其在4种植被群落类型中分别占微生物总数的95.95%、93.49%、92.32%和92.48%;随着植被恢复,土壤生化作用强度增强;土壤微生物生物量碳与微生物数量的变化规律一致,微生物生物量碳与土壤有机碳呈显著正相关关系(P>0.01).     

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。     

华南三地红树林土壤微生物及其与土壤化学性质的相关性研究

研究了广东深圳、福建龙海和海南海口3个地点红树林土壤微生物数量与土壤主要化学性质的关系,及其解磷菌在红树植物根际的分布状况.结果表明:3个地点的土壤微生物数量均以细菌类群占绝对优势,其次是放线菌和丝状真菌;深圳红树林土壤微生物总数、细菌、放线菌和丝状真菌数量在3个地点中最高,其中丝状真菌数量与其余两地差异显著(P<0.05);微生物总数、细菌数与土壤全N、全P呈极显著正相关(P<0.01),真菌数与全P呈显著正相关(P<0.05);多元统计分析结果表明,影响土壤微生物总数与细菌数量最主要的因子是全N,影响放线菌与真菌数量最主要的因子是全P;从根际不同部位筛选出31株解磷菌株,细菌占多数;三地红树林解磷菌在根际的分布均以土壤中含量最多.     

应用PLFA技术分析氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物群落结构的影响

为了研究氮沉降对三江湿地土壤微生物群落结构的影响,利用磷脂脂肪酸技术(PLFA)对三江平原小叶章湿地土壤微生物多样性进行了分析。2010年5月,在黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的小叶章湿地中建立模拟氮沉降试验平台,设置3个氮沉降浓度梯度:N1(0 g N·m-2a-1)、N2(4 g N·m-2a-1)、N3(8 g N·m-2a-1),于2014年6月用土钻进行土壤样品采集。结果表明:本研究共检测到PLFAs 75种,其中特征脂肪酸29种。不同氮沉降处理下,真菌群落的生物量较高,土壤微生物生物量的总量介于30~33nmol·g-1。氮沉降增加对真菌群落数量的影响比较显著(P0.05),但是对细菌和放线菌影响并不显著。低氮时土壤微生物的数量最多,对照最低;高氮时土壤微生物群落的多样性值和丰度值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮和硝态氮对土壤中真菌含量影响较为显著。通过本研究可以得出,施氮增加了土壤微生物总量。铵态氮和硝态氮是影响土壤微生物数量的主要因子,低氮增加了土壤微生物多样性,高氮则产生抑制作用。     

不同海拔红松混交林土壤微生物量碳、氮的生长季动态

[目的]研究红松混交林下土壤微生物生物量碳、氮的生长季动态变化,为更多地了解红松混交林生态系统中土壤微生物群落在碳氮循环中的作用提供科学依据。[方法]以红松林在长白山海拔分布高度上限为准,从最高海拔起按每100 m海拔为1个梯度依次向下选取5个样地作为研究对象。同一海拔设置3个重复样地,面积均为20 m×20 m,间隔20 m。样地内按S型随机布点,共设10个15 cm×15 cm样方,分别于2013年5月21日、7月19日、8月23日、9月20日进行样品采集。分析不同海拔红松林的土壤理化性质及土壤微生物生物量碳和生物量氮生长季的动态变化规律及差异的机制。[结果]土壤微生物生物量碳、氮含量及碳氮比随海拔的升高呈现出先增加后降低的趋势,土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比在900 m达到最高(1 287.18 mg·kg~(-1),224.29 mg·kg~(-1),9.29),各海拔间土壤微生物生物量碳、氮含量有显著差异(P0.01)。土壤微生物生物量碳和氮含量随着土壤深度的增加呈下降趋势,5个海拔0~5 cm土层微生物生物量碳分别是5~10 cm的1.15,1.55,1.29,2.58,1.32倍,微生物生物量氮则分别是1.50,1.23,1.45,2.64,1.09倍。在5—9月的生长季中,土壤微生物生物量碳、氮含量在0~5 cm土层均为先降低后升高再降低的变化规律,呈倒"N"形曲线,在5~10 cm土层则呈现出先升高再降低的单峰曲线形;不同土层、不同海拔间的土壤微生物生物量碳氮比的季节变化规律均存在差异,但除5月较低外,土壤微生物生物量碳氮比均在5~20之间,说明红松混交林土壤微生物群落中真菌相对于细菌更占优势,土壤的腐殖化能力相对较高;8和9月微生物生物量碳氮比最高,这一时期土壤的固碳能力最强。土壤有效氮、有机碳、有效磷、有效钾含量和p H值、含水量在各海拔之间均存在较大的差异,总体上各指标从海拔700 m到900 m逐步升高到最大值,然后开始呈下降趋势。不同海拔土壤微生物生物量碳与土壤总有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈极显著正相关(P0.01),与土壤p H值呈显著正相关(P0.05);土壤微生物生物量氮与土壤p H值呈极显著正相关(P0.01),与土壤有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈显著正相关(P0.05)。[结论]海拔、土壤深度、季节变化等都能对土壤微生物生物量碳、氮含量产生显著的影响,土壤的理化性质、样地林分组成等是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。     

西双版纳高檐蒲桃群落土壤呼吸的季节动态及主要影响因子分析

以西双版纳高檐蒲桃群落为研究对象,采用Li-6400-09便携式测定系统对土壤呼吸速率进行连续定位测定。结果表明:(1)高檐蒲桃群落土壤呼吸速率呈现明显的单峰型时间变化模式,波动范围为3.33~5.7 2μmol·m~(-2)s~(-1),变异幅度为2.39;(2)土壤呼吸具有较大的温度敏感性,它与3个土层(0~5、5~10、10~15 cm)土壤温度拟和的Q_(10)值分别为2.4、2.55和3.06;土壤温度与土壤呼吸显著正相关(P0.01),它可以解释87.8%~91.4%的土壤呼吸变化;(3)土壤呼吸速率与土壤水分具有显著的正相关关系(P0.01),土壤水分可以解释土壤呼吸变化的73.7%~74.5%;(4)土壤呼吸速率与土壤有机质、土壤易氧化有机碳、水解氮、铵态氮及pH值均达极显著的正相关(P0.01),且与土壤全氮、硝态氮、微生物生物量碳呈显著的正相关关系(P0.05)。因此,土壤温度是西双版纳高檐蒲桃群落土壤呼吸时间变化的主要决定因素,但微生物生物量碳、水分及C/N养分等土壤环境因子对土壤呼吸具有重要影响。     

小兴安岭阔叶红松林不同演替系列土壤有机碳及各组分特征

【目的】了解中国小兴安岭阔叶红松不同演替系列土壤有机碳库和各组分的积累及分配特征,准确评价森林生态系统碳储量,为科学评价小兴安岭阔叶红松林土壤固碳功能和固碳潜力提供理论依据。【方法】以阔叶红松林不同演替系列(中生系列、旱生系列、湿生系列)的典型群落为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究阔叶红松林不同演替系列土壤总有机碳、易氧化有机碳、惰性有机碳、矿化碳、可溶性有机碳含量,探讨有机碳各组分对总有机碳的贡献率,分析调控土壤有机碳及各组分的影响因子。【结果】小兴安岭阔叶红松林不同演替系列土壤总有机碳含量表现为湿生旱生中生;阔叶红松林不同演替系列土壤总有机碳表现为随土壤剖面的加深而减少的趋势,即40~60 cm土层20~40 cm土层10~20 cm土层0~10 cm土层;中生、湿生和旱生演替系列土壤惰性碳占总有机碳比例分别为34.42%,13.27%和12.17%,可中生、湿生和旱生演替系列溶性有机碳占总有机碳比例分别为0.09%,0.07%和0.08%,旱生、中生和湿生演替系列易氧化有机碳占总有机碳比例分别为33.59%,65.18%和54.53%,湿生、中生和旱生演替系列矿化碳占总有机碳比例分别为0.58%,0.53%和0.37%;总有机碳含量与矿化碳含量、易氧化有机碳含量和惰性碳含量极显著正相关(P0.01),惰性碳含量与矿化碳含量和可溶性有机碳含量极显著正相关(P0.01),与易氧化有机碳含量显著负相关(P0.05);不同演替系列土壤有机碳含量及各组分含量影响因子各不相同,总有机碳含量与土壤全氮含量极显著正相关(P0.01),惰性碳含量与土壤全氮含量显著正相关(P0.01),与沙粒比极显著负相关(P0.01),矿化碳含量与土壤酸碱度极显著负相关,与凋落物现存量和土壤含水率极显著正相关(P0.01)。【结论】小兴安岭阔叶红松林不同演替系列土壤碳库及各组分动态特征存在显著差异。群落演替时间及土壤理化性质是导致有机碳及各组分特征不同的主要原因。