两种母岩发育森林土壤微生物生物量碳代谢的差异性

作     者：付瑞桐 万翔宇 杨馨逸 李德军 胡培雷 段鹏鹏 张玉玲 FU Ruitong;WAN Xiangyu;YANG Xinyi;LI Dejun;HU Peilei;DUAN Pengpeng;ZHANG Yuling

作者机构：沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 广西自治区重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100 

出 版 物：《土壤学报》 (Acta Pedologica Sinica)

年 卷 期：2024年第61卷第5期

页      面：1432-1443页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U21A2007,U22A20560,42107381) 广西优良用材林资源培育重点实验室课题项目(22-B-01-04)资助 

主　　题：石灰岩 碎屑岩 森林土壤 微生物生物量碳代谢 磷脂脂肪酸 酶 有机质 

摘      要：针对不同母岩发育土壤的微生物生物量碳代谢特征及驱动因子不明确的科学问题,以石灰岩和碎屑岩两种母岩发育的森林土壤为研究对象,利用18O-H2O标记测定微生物生长速率、微生物呼吸速率、微生物生物量碳利用效率(CUE)以及微生物周转时间,并结合土壤理化性质、土壤有机质矿物保护特性和土壤酶活性以及微生物生物量和群落组成,明确岩性对森林土壤微生物生物量碳代谢的影响机制。结果表明:石灰岩发育土壤的pH和0.05mm~0.002 mm粒径含量高于碎屑岩发育土壤,而有机碳(SOC)、全氮(TN)、可溶性碳(DOC)、C︰P和N︰P却低于碎屑岩发育土壤(P0.05);石灰岩发育土壤交换性钙镁(Ca+Mg)和游离态铁铝((Fe+Al)d)含量高于碎屑岩发育土壤,但非晶态铁铝((Fe+Al)o)含量则低于碎屑岩发育土壤;石灰岩发育土壤碳氮磷循环、相关酶活性均显著低于碎屑岩发育土壤(P0.05);石灰岩发育土壤微生物生物量磷(MBP)高于碎屑岩发育土壤,但微生物生物量碳(MBC)、真菌细菌比(F︰B)和革兰氏阳性菌阴性菌比(G+︰G-)则显著低于碎屑岩发育土壤(P0.05);石灰岩发育土壤微生物生长速率和周转速率显著高于碎屑岩发育土壤(P0.05),但微生物呼吸速率和CUE在两种土壤之间差异并不显著。土壤微生物生长速率和微生物周转速率均与土壤pH、(Ca+Mg)︰(Fe+Al)o、(Ca+Mg)︰SOC、(Fe+Al)d︰SOC和革兰氏阴性细菌呈显著正相关(P0.05),而与DOC、铁铝结合态有机碳、酶活性、MBC︰MBN、F︰B和G+︰G-比呈显著负相关(P0.05)。此外,土壤CUE与MBC和MBC︰MBN呈显著负相关(P0.05);微生物呼吸速率仅与酚氧化酶活性呈显著负相关(P0.05)。两种岩石发育的森林土壤微生物生物量碳代谢受生物和非生物因素的控制,这一研究结果为解释不同母岩发育森林土壤有机碳库的差异提供参考。