外源碳酸钙和温度对黄壤活性有机碳组分及微生物群落组成的影响

为探究不同温度条件下添加碳酸钙对活性有机碳组分及微生物群落组成的影响,以贵州典型黄壤土为研究对象,采用同位素标记法,设置6个处理(培养温度分别为15,25,35℃下添加碳酸钙和不添加碳酸钙),通过分析不同温度下碳酸钙添加对土壤活性有机碳、微生物群落组成的影响,揭示外源碳在土壤活性碳库中的分配规律,以期为贵州典型黄壤有机碳固存和改良提供理论依据。结果表明：各温度下添加碳酸钙显著增加土壤DOC和MBC含量(p<0.01),添加碳酸钙各处理土壤DOC含量在培养第5天均达到最大值,相较于不添加碳酸钙处理,添加碳酸钙处理土壤DOC含量在15,25,35℃下分别显著提高83.41%,80.37%,90.41%;添加碳酸钙处理温度对土壤DOC、MBC具有显著影响(p<0.05),在培养的第15,60天,土壤DOC和MBC含量均在不同温度下达到显著性差异,土壤DOC含量大小依次为35,15,25℃,土壤MBC含量多少依次为15,25,35℃。同位素标记发现,在培养第1和第5天,¹³C-DOC,¹³C-MBC含量在15,25,35℃下达到峰值,且<...     

秸秆与木本泥炭短期施用对潮土有机质及微生物群落组成和功能的影响

直接添加富含腐殖物质的木本泥炭可快速提升土壤有机碳含量,但其与常规施用秸秆相比的效应如何尚不清楚。通过设置不添加物料(CK)、施用秸秆(R)、施用木本泥炭(MT)、秸秆还田和木本泥炭联合施用(RMT)四个田间试验处理,经过一季玉米生长后比较不同处理对玉米产量、土壤肥力、细菌群落组成和功能的影响。结果表明,R和RMT处理的地上生物量与CK无显著差异,而在玉米整个生育期的平均呼吸速率则分别较CK高40%和64%;MT处理的地上生物量较CK低10%,但MT和CK的平均呼吸速率无显著差异。另一方面,R处理的土壤有机质(SOM)含量与CK无显著差异,而MT和RMT处理的SOM含量则较CK分别高79%和56%。基于主成分分析和功能预测发现,与CK处理比,R处理分解利用新鲜秸秆的绿弯菌门、芽单胞菌门、节细菌属、指孢囊菌属和Rubellimicrobiu显著增多,而化能异养、需氧化能异养、尿素代谢功能显著降低;MT处理降解大分子有机物的土壤杆菌属、纤维菌属、德沃斯氏菌属、农研丝杆菌属、类诺卡氏菌属和Rubellimicrobium显著增多,需氧化能异养功能显著降低,纤维素代谢功能显著升高;而RMT处理与CK群落组成和功能类似。因此,在潮土区单独施用MT尽管能迅速提升SOM含量,但可能导致短期内作物产量降低,而R和MT联合施用在迅速提升SOM的同时可提高土壤呼吸,维持稳定的微生物群落和功能。     

免耕对潮土不同粒级团聚体有机碳含量及微生物碳代谢活性的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站玉米-小麦轮作免耕定位试验平台,研究不同耕作方式对潮土不同粒级团聚体的分布、有机碳含量及微生物群落碳代谢活性的影响。结果表明,与传统翻耕处理相比,免耕潮土中大于250μm粒级团聚体显著增加(p0.05),50～2μm粒级团聚体显著减少(p0.05),250～50μm和小于2μm两个粒级团聚体没有明显变化;大于250μm和250～50μm两个粒级团聚体有机碳含量显著升高(p0.05),50～2μm和小于2μm两个粒级团聚体有机碳含量没有明显变化,250～50μm粒级取代50～2μm粒级成为对土壤有机碳总量贡献最大的团聚体。BIOLOG测试结果表明,免耕和翻耕两种措施下不同粒级团聚体微生物群落碳代谢特征存在明显差异,且免耕处理250～50μm和小于2μm两个粒级团聚体微生物群落碳代谢活性显著低于翻耕处理(p0.05)。结果显示,免耕有利于小粒级团聚体向大粒级团聚体方向聚合,大于50μm粒级团聚体固持的有机碳增多,其中持碳最多的250～50μm粒级团聚体的微生物碳代谢活性下降,故土壤有机碳稳定性升高。     

木本泥炭对红黄壤性水田土壤有机质提升和细菌群落组成的影响

通过工程措施开发新垦耕地是增加耕地面积的重要方法,这些新垦耕地的主要问题为土壤有机质(SOM)低下,而农田SOM培育是一个漫长的过程。本研究以新垦红黄壤性水田为研究对象,通过施用腐熟秸秆及与土壤腐殖质结构类似的木本泥炭,明确其快速提升SOM效应。此外,为了促进秸秆养分的快速转化,本研究进一步比较分析了3种商用激发剂的激发秸秆分解潜力,并采用16s高通量测序技术阐明其微生物机制。试验包含6个处理:对照(CK)、施用腐熟秸秆(S)、施用腐熟秸秆+木本泥炭(SP)、以及在SP基础上添加激发剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(SPJ1、SPJ2、SPJ3)。结果表明,SP、SPJ1、SPJ2、SPJ3中的土壤有机质(SOM)、易氧化碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)分别比S或CK处理高12.1%～20.6%、29.9%～48.9%、50.8%～75.5%,微生物生物量碳(MBC)则为它们的10.5倍～16.1倍,导致MBC/MBN增加了5.1倍～12.4倍;土壤有效磷(Ava P)和团聚度在SPJ1、SPJ2、SPJ3间类似,并比SP、S、CK处理显著提高44.7%～63.6%、26.4%～43.6%,表明木本泥...     

有机无机复混肥施用量对热带水稻土微生物群落和酶活性的影响

[目的]研究一次性施用不同量的有机无机复混肥对热带地区水稻产量及土壤微生物群落与酶活性的影响,为该区域水稻高效肥料管理提供科学依据.[方法]水稻田间试验连续进行了3季(2018年早稻-晚稻,2019年早稻).施肥设5个处理:不施肥对照(CK),常规化肥分3次施用(CF),采用一次性基施的等量、减10％和减20％氮磷钾养...     

秸秆还田对宁南旱作农田土壤活性有机碳及酶活性的影响

在宁南旱区通过研究秸秆还田对土壤活性有机碳及酶活性的影响,旨在为该区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考。在为期3a秸秆还田定位试验中,设置了不同秸秆还田量处理,谷子秸秆按3000kg·hm-（2低L）、6000kg·hm-（2中M）、9000kg·hm-2（高H）粉碎还田;玉米秸秆按4500kg·hm-（2低L）、9000kg·hm-（2中M）、13500kg·hm-（2高H）粉碎还田,对照为秸秆不还田,对不同处理条件下的土壤有机碳、土壤酶活性及其相关性进行了分析。结果表明,土壤总有机碳、活性有机碳含量和土壤酶活性均随土层的加深而减少;各处理0～60cm土层土壤有机碳含量和酶活性大小为中、高量秸秆还田〉低量秸秆还田〉秸秆不还田;秸秆还田不仅增加了土壤活性有机碳含量,同时提高了活性有机碳占总有机碳含量的比重。相关性分析表明,运用土壤活性有机碳和碳库管理指数表征土壤酶活性及土壤肥力变化,比土壤有机碳更具灵敏性。在宁南半旱区采用秸秆还田能有效提高土壤活性有机碳含量和土壤酶活性。     

紫云英施用量对土壤活性有机碳和碳转化酶活性的影响

利用紫云英还田的定位试验研究不同紫云英施用量下土壤活性有机碳含量和碳转化酶活性的变化。试验包括对照、施用化肥和4个紫云英施用量(30、60、90和120 t·hm~(-2))处理。结果表明:与对照相比,施用化肥和紫云英均能够显著增加土壤活性有机碳(可溶性有机碳、热水提取态有机碳、微生物生物量碳和颗粒有机碳)含量,并且随着紫云英施用量的增加土壤活性有机碳含量显著增加。土壤碳转化酶活性的变化规律与土壤活性有机碳相同,其中施用化肥和紫云英较对照处理分别提高14%和24%~55%的纤维素酶活性、27%和45%~187%的蔗糖酶活性、42%和51%~165%的β-葡萄糖苷酶活性、11%和11%~24%的酚氧化酶活性以及16%和16%~27%的过氧化物酶活性。与对照相比,施用化肥对相对酶活性(酶活性与微生物生物量碳的比值)无显著影响;增加紫云英施用量能够显著增加相对蔗糖酶和相对β-葡萄糖苷酶活性,降低相对酚氧化酶活性和相对过氧化物酶活性。逐步回归分析表明土壤活性有机碳组分含量主要受纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性的影响。     

长期秸秆还田对白浆土有机碳含量及腐殖质组成的影响

对白浆土秸秆还田(20、24、32年)后土壤有机碳含量及腐殖质组分进行测定,结果表明:与对照(CK)相比,秸秆还田后耕层(0～20 cm)与20～40 cm白浆土有机碳含量分别增加2.46～3.91、10.75～15.79g/kg。随还田年限增加,耕层与20～40 cm土壤水溶性物质在还田24年达最高值,分别为0.67、0.58 g/kg;而水浮性物质显著增加且在还田24～32年趋于稳定值。耕层土壤腐殖酸与胡敏酸含碳量均呈增加趋势,还田24年时最高,分别为10.04、5.51 g/kg;在20～40 cm土层则先增后减。耕层土壤富里酸含碳量先减后增,20～40 cm土壤富里酸含碳量则显著增加。耕层胡敏素含碳量呈减少趋势,而20～40 cm土壤则呈增加趋势。秸秆还田后白浆土胡富比发生较大变化,耕层土壤胡富比在还田24年时达到峰值1.22;而20～40 cm土层胡富比逐渐减小。     

福建典型茶园土壤真菌群落特征对不同活性有机碳组分的影响

选择福鼎市白琳镇、磻溪镇、管阳镇、太姥山镇和点头镇5个乡镇典型茶园土壤作为研究对象,分析茶园土壤中真菌群落特征及其对不同活性有机碳组分的影响。结果表明：①茶园土壤中易氧化态有机碳(EOC)、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)含量均值分别为6.11 mg/g、200.85 mg/kg和68.27 mg/kg,EOC/SOC、MBC/SOC、DOC/SOC占比均值分别为34.05%、1.14%、0.42%;②茶园土壤真菌群落OTU数为点头镇>白琳镇>管阳镇>太姥山镇>磻溪镇,其中优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),优势菌属为原隐球菌属(Saitozyma)、被孢霉属(Mortierella)和Pleuroascus,不同茶园土壤中的真菌群落组成结构相似,但真菌多样性指数差异显著(P<0.05);③真菌群落多样性特征方面,EOC、DOC含量与真菌群落多样性存在显著相关性(P<0.05);在真菌群落组成结构方面,Pleuroascus、Cpronia、Chloridum、Cladophialophora相对丰度与DOC、MBC含量呈显著正相关(P<0.05),Moritierella、Westerdykella相对丰度与DOC、MBC含量呈显著负相关(P<0.05);在真菌群落功能预测方面,腐生营养型真菌对土壤不同活性有机碳组分的积累影响显著。     

黄土高原森林带植被群落下土壤活性有机碳研究

为了探讨植被类型对土壤活性有机碳的影响以及活性有机碳对植被类型的敏感程度,在黄土高原沟壑区安塞县洞子沟流域,选择森林带不同植被类型下0-10 cm和10-20 cm土壤为研究对象,测定了四种表征土壤活性有机碳的指标,并对活性有机碳与植被群落中优势植物的特征指标进行逐步回归分析.结果表明,土壤有机碳以及活性有机碳含量均随土层深度的增加而降低,且含量都以乔灌草群落最大,草本群落最小.微生物生物量碳和溶解性有机碳占有机碳的比例不随植被类型和土层深度的变化而变化,保持在一个比较稳定的水平上.易氧化有机碳和轻组有机碳占有机碳的比例则随不同植被而变化.轻组有机碳占有机碳的比例在上下两层也有明显差异.活性有机碳对优势植物生物量和碳含量的响应,均敏感于总有机碳.而在四种活性有机碳中,微生物生物量碳的响应最为敏感,其次分别为溶解性有机碳,易氧化有机碳,轻组有机碳.     

秸秆还田模式对小麦-玉米轮作体系土壤有机碳固存的影响

为解决麦玉轮作体系小麦秸秆直接粉碎还田存在的弊端,基于多年麦玉秸秆还田定位试验,筛选高产-节本-地力提升为一体的还田模式。选择4种还田模式,即小麦玉米秸秆均不还田(WN-MN,CK1)、小麦玉米秸秆均粉碎还田(WC-MC,CK2)、小麦高留茬还田(WH-MN)和小麦高留茬-玉米粉碎还田(WH-MC)为研究对象,比较其产量表现、土壤有机碳贮量盈亏、碳库管理指数等指标,评价将小麦秸秆粉碎还田改成高留茬还田后形成的还田模式与两季秸秆均粉碎还田的优劣。结果表明,与WN-MN相比,WC-MC和WH-MC的土壤碳储量分别增加24.23%和16.05%;与试验开始前土壤有机碳储量相比,4种还田模式的土壤碳固持为–0.83~6.14 Mg·hm^–2;维持土壤初始碳储量水平的最小碳投入量为4.06 Mg·hm^–2·a^–1。各处理不稳定有机碳组分的含量随着土层加深呈下降趋势。与WN-MN相比,WC-MC、WH-MC和WH-MN显著增加了0~20 cm表层不稳定碳组分的含量;WC-MC和WH-MC也显著增加了各土层的碳库管理指数。2015—2016周年产量,WC-MC、WH-MC平均较其他两个处理分别增加了34.5%、20.1%;2016—2017周年产量,以WH-MC最高,较其他处理平均高出11.1%。小麦高留茬-玉米粉碎还田模式下土壤有机碳储量、不稳定有机碳组分、碳库管理指数和作物产量均较高,且节本增效,表明该模式有利于关中平原麦玉轮作体系粮食生产可持续发展。     

干旱热带地区土地利用变化对土壤微生物群落组成及有机碳含量的影响

Restoration of forests poses a major challenge globally,particularly in the tropics,as the forests in these regions are more vulnerable to land-use change.We studied land-use change from natural forest (NF) to degraded forest (DF),and subsequently to either Jatropha curcas plantation (JP) or agroecosystem (AG),in the dry tropics of Uttar Pradesh,India,with respect to its impacts on soil microbial community composition as indicated by phospholipid fatty acid (PLFA) biomarkers and soil organic carbon (SOC) content.The trend of bacterial PLFAs across all land-use types was in the order:NF ＞ JP ＞ DF＞ AG.In NF,there was dominance of gram-negative bacterial (G-) PLFAs over the corresponding gram-positive bacterial (G+) PLFAs.The levels of G-PLFAs in AG and JP differed significantly from those in DF,whereas those of G+ PLFAs were relatively similar in these three land-use types.Fungal PLFAs,however,followed a different trend:NF ＞ JP ＞ DF =AG.Total PLFAs,fungal/bacterial (F/B) PLFA ratio,and SOC content followed trends similar to that of bacterial PLFAs.Across all land-use types,there were strong positive relationships between SOC content and G-,bacterial,fungal,and total microbial PLFAs and F/B PLFA ratio.Compared with bacterial PLFAs,fungal PLFAs appeared to be more responsive to land-use change.The F/B PLFA ratio,fungal PLFAs,and bacterial PLFAs explained 91％,94％,and 73％ of the variability in SOC content,respectively.The higher F/B PLFA ratio in JP favored more soil C storage,leading to faster ecosystem recovery compared to either AG or DF.The F/B PLFA ratio could be used as an early indicator of ecosystem recovery in response to disturbance,particularly in relation to land-use change.     

玉米秸秆质量和土壤水分对土壤活性有机碳组分和微生物性质的影响

Investigating the effects of residue chemical composition on soil labile organic carbon(LOC) will improve our understanding of soil carbon sequestration.The effects of maize residue chemical composition and soil water content on soil LOC fractions and microbial properties were investigated in a laboratory incubation experiment.Maize shoot and root residues were incorporated into soil at 40%and 70% ?eld capacity.The soils were incubated at 20?C for 150 d and destructive sampling was conducted after 15,75,and 150 d.Respiration,dissolved organic carbon(DOC),hot-water extractable organic carbon(HEOC),and microbial biomass carbon(MBC)were recorded,along with cellulase and β-glucosidase activities and community-level physiological pro?les.The results showed that the cumulative respiration was lower in root-amended soils than in shoot-amended soils,indicating that root amendment may be bene?cial to C retention in soil.No signi?cant differences in the contents of DOC,HEOC and MBC,enzyme activities,and microbial functional diversity were observed between shoot- and root-amended soils.The high soil water content treatment signi?cantly increased the cumulative respiration,DOC and HEOC contents,and enzyme activities compared to the low soil water content treatment.However,the soil water content treatments had little in?uence on the MBC content and microbial functional diversity.There were signi?cantly positive correlations between LOC fractions and soil microbial properties.These results indicated that the chemical composition of maize residues had little in?uence on the DOC,HEOC,and MBC contents,enzyme activities,and microbial functional diversity,while soil water content could signi?cantly in?uence DOC and HEOC contents and enzyme activities.     

不同培肥方式对土壤有机碳与微生物群落结构的影响

为揭示旱作区耕地土壤有机碳累积规律及其与土壤微生物群落间的相互作用机制,试验采用磷脂脂肪酸(PLFA)指纹图谱及土壤腐殖质形态分组的方法,通过田间定位试验,研究了马铃薯-马铃薯-油用向日葵-马铃薯-油用向日葵轮作模式下,有机、无机肥配施(不施肥、单施化肥、化肥配施牛粪、化肥配施羊粪、化肥配施生物有机肥、化肥配施黄腐酸钾)对土壤有机碳累积、土壤腐殖质形态的影响及其与土壤微生物群落结构间的相互关系。结果表明:在连续培肥5年间,随培肥时间延长,土壤有机碳呈波动性上升趋势。与对照相比,化肥配施牛粪、化肥配施羊粪处理土壤有机碳以年6.61%和8.97%的增长率累积增加,不同处理外源有机碳含量及有机肥种类的差异影响了土壤有机碳的累积速率。化肥配施高量有机肥(化肥+羊粪、化肥+牛粪)处理显著提高了土壤稳结态、松结态腐殖质含量及松结态/紧结态腐殖质的比例,且以PLFA表征的土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物、土壤微生物群落总生物量与对照处理间均有显著性差异(P0.05)。与对照相比,各施肥处理的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)值均呈降低趋势;但不同有机无机相结合的土壤培肥方式对土壤G+/G-的比例没有显著差异。多元分析表明,基于土壤微生物主要类群磷脂脂肪酸含量的排序轴与基于土壤有机碳、腐殖质形态的排序轴之间相关性(P1=0.568,P2=0.611)较好,累积变量在98.69%上揭示不同有机无机培肥措施影响下的土壤微生物群落生物量与环境因子间的相互关系。土壤松结态腐殖质含量与土壤G+/G-比值正相关。外源有机碳的施入促进了土壤紧结态腐殖碳向稳结态、松结态腐殖质转化;较高量外源有机碳施入有助于提升土壤细菌、真菌的生物量。总体而言,土壤微生物群落结构的变化是受有机无机培肥措施所引起的土壤有机碳含量、腐殖质形态变化驱动;化肥配施牛粪和化肥配施羊粪有利于土壤有机碳积累和松结态腐殖质的形成,促进土壤中微生物生物量提高。研究结果可为宁夏中部干旱区土壤合理培肥提供科学依据。     

Changes in soil organic carbon fractions and bacterial community composition under different tillage and organic fertiliser application in a maize−wheat rotation system

ABSTRACT

The objective of this study was to assess the impact of different tillage and organic fertiliser regimes on soil carbon fractions and bacterial community composition within a maize–wheat cropping system. We conducted a six-year experiment on the Huang-Huai-Hai Plain of China. Six treatments were established: deep tillage (DT), shallow tillage (ST), no-tillage (NT), deep tillage with organic fertiliser (DTF), shallow tillage with organic fertiliser (STF), and no-tillage with organic fertiliser (NTF). Results indicated that during the winter wheat growing season, the highest contents of soil organic carbon (SOC) and easily-oxidised organic carbon (EOC) were in the STF treatment. During the summer maizegrowing season, the DTF treatment had the highest SOC and EOC contents. Compared with the other treatments, the NTF treatment had higher Chao1 and Shannon indices for bacteria; however, the relative abundance of Proteobacteria is highest in all treatments. A redundancy analysis (RDA) revealed that bacterial community composition was correlated with variation of the SOC, DOC, EOC, and microbial biomass carbon (MBC). Our results showed that combining the two components of the SOC fractions and bacterial community composition, STF practice in a maize–wheat rotation was a sustainable approach to optimising soil structure and improving soil quality.     

西藏色季拉山典型植被类型土壤活性有机碳分布特征

研究土壤活性有机碳含量及分配比例是揭示土壤有机碳库周转及调控机理的重要途径。为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤总有机碳、总氮含量、各活性有机碳组分及其分配比例。结果表明：高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势。土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小,且颗粒有机碳分配比例表现的更为明显。土壤颗粒有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量与土壤总有机碳含量和总氮之间的相关性均达到了极显著水平(p＜0.05),土壤颗粒有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量的相关性在在不同土层表现出显著性。     

Estimating soil labile organic carbon and potential turnover rates using a sequential fumigation-incubation procedure

Labile carbon is the fraction of soil organic carbon with most rapid turnover times and its oxidation drives the flux of CO₂ between soils and atmosphere. Available chemical and physical fractionation methods for estimating soil labile organic carbon are indirect and lack a clear biological definition. We have modified the well-established Jenkinson and Powlson's fumigation-incubation technique to estimate soil labile organic carbon using a sequential fumigation-incubation procedure. We define soil labile organic carbon as the fraction of soil organic carbon degradable during microbial growth, assuming that labile organic carbon oxidizes according to a simple negative exponential model. We used five mineral soils and a forest Oa horizon to represent a wide range of organic carbon levels. Soil labile organic carbon varied from 0.8 mg/g in an Entisol to 17.3 mg/g in the Oa materials. Potential turnover time ranged from 24 days in an Alfisol to 102 days in an Ultisol. Soil labile organic carbon contributed from 4.8% in the Alfisol to 11.1% in the Ultisol to the total organic carbon. This new procedure is a relatively easy and simple method for obtaining indices for both the pool sizes and potential turnover rates of soil labile organic carbon and provides a new approach to studying soil organic carbon.     

生物有机肥对土壤微生物活性的影响

通过两次连续温室玉米盆栽试验,研究了施用具有调节微生物功能的生物有机肥对土壤微生物数量与活性的影响,并利用传统平板计数法与BIOLOGECO方法相结合研究生物有机肥对土壤微生物生态的影响。结果表明,与化肥相比,施用生物有机肥可显著提高土壤微生物中3大菌群的数量;AWCD值及微生物对不同碳底物利用水平的测定结果表明,施用生物有机肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率,尤其土壤中的羧酸、胺类和其他类碳源等。表明生物有机肥的施用能增加土壤微生物利用碳源能力,改善微生物营养条件,使微生物保持较高活性,提高土壤微生物多样性。     

生草提高山核桃林土壤有机碳含量及微生物功能多样性

山核桃(Carya cathayensis)是中国特有的高档干果和木本油料树种,但高强度经营导致林地土壤性质的改变,为了解生草对土壤的修复效果,在山核桃主产区设置了紫云英(Astragalus sinicus)、油菜(Brassica campestris)、黑麦草(Lolium perenne)和免耕4种处理,对土壤有机碳及微生物功能多样性进行分析。结果表明,不同生草栽培后,山核桃林地土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)质量分数显著增加,与免耕相比,种植油菜、黑麦草、紫云英4 a后土壤TOC分别提高了23.12%,26.61%和24.74%,增加的组分以羰基碳为主,但并未改变土壤碳库的稳定性;同时也显著提高了林地土壤微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)和水溶性有机碳(water-soluble organic carbon,WSOC)的质量分数,MBC增加了138.61%～159.68,WSOC提高了56.24%～69.47%%。3种生草的土壤微生物活性(average well color development,AWCD)显著高于免耕,微生物多样性指数(Shannon index, H)和均匀度指数(evenness index, E)则表现为油菜、紫云英处理显著高于免耕。研究表明,生草栽培能有效提高林地土壤TOC质量分数和微生物功能多样性,为山核桃林地土壤修复和科学管理提供参考。     

免耕对土壤团聚体特征以及有机碳储量的影响

以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,研究免耕条件下土壤水稳性团聚体和有机碳储量的变化,为进一步评价免耕措施对黄淮海平原土壤结构和质量的影响提供科学依据。设置免耕(NT)、免耕秸秆不还田(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理,分析土壤表层(0~20 cm)及深层(20~60 cm)水稳性团聚体分布特征、土壤有机碳以及团聚体有机碳的变化和相互关系。研究结果表明:由于减少了对土壤的破坏以及增加了秸秆还田和有机肥的施用,与常规耕作相比,NT和NTRR可提高表层土壤有机碳含量和储量、水稳性团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),以及大团聚体有机碳的含量和储量。其中,秸秆覆盖比施用有机肥对表层土壤有机碳储量和0.25~2 mm团聚体有机碳储量的提高具有更显著的作用。与表层不同,深层土壤有机碳和大团聚体有机碳的含量和储量表现为NT相似文献