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青藏高原土壤微生物生物量对放牧强度响应的Meta分析

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草地学报 2024年第6期32卷 1913-1922页

作者：安海涛孙彩彩董全民杨晓霞张春辉赵新全青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室/青海大学畜牧兽医科学院/青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海西宁810016

家畜放牧是青藏高原高寒草地最主要的利用方式,对草地生态系统具有重要影响。然而青藏高原微生物生物量对放牧强度的综合响应模式仍不清楚。因此,本文采用Meta分析方法,对青藏高原高寒草地不同放牧强度表层土壤(0~10 cm)有机碳、全氮含... 详细信息

家畜放牧是青藏高原高寒草地最主要的利用方式,对草地生态系统具有重要影响。然而青藏高原微生物生物量对放牧强度的综合响应模式仍不清楚。因此,本文采用Meta分析方法,对青藏高原高寒草地不同放牧强度表层土壤(0~10 cm)有机碳、全氮含量及微生物生物量变化进行了定量分析。结果表明,重度放牧显著降低了土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳和微生物生物量氮含量,降幅分别为24.5%,16.0%,29.3%和24.7%;且重度放牧降低了细菌、真菌和放线菌的生物量。此外,线性混合效应模型分析表明,土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮含量在重度放牧强度下与土壤有机碳和全氮含量呈正相关关系。综上,重度放牧对青藏高原高寒草地土壤养分和微生物生物量具有显著的负效应,为维持草地植物多样性和生态系统功能,应保持较低的放牧压力。

关键词：青藏高原放牧强度土壤微生物生物量 Meta分析

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大兴安岭火烧迹地天然次生林土壤微生物生物量及酶活性特征研究

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森林工程 2024年第4期40卷 88-97页

作者：王春辉满秀玲李海兴东北林业大学林学院哈尔滨150040

探究火烧迹地植被恢复过程中土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,为火烧迹地森林恢复途径选择及恢复成效评价提供科学依据。以大兴安岭重度火烧迹地落叶松母树-白桦林(MB)、林下抚育-白桦林(FB)、无干扰白桦林(BB)3种不同类型的白桦林... 详细信息

探究火烧迹地植被恢复过程中土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,为火烧迹地森林恢复途径选择及恢复成效评价提供科学依据。以大兴安岭重度火烧迹地落叶松母树-白桦林(MB)、林下抚育-白桦林(FB)、无干扰白桦林(BB)3种不同类型的白桦林为研究对象,落叶松人工林(LL)为对照,测定0~5、5~10、10~20 cm土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量氮(MBN)和脲酶(URE)、酸性磷酸酶(ACP)、蔗糖酶(SUC)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明,1)土壤MBC、MBN含量变化为239.16~852.09 mg/kg和37.08~114.99 mg/kg,除10~20 cm土层外MBC、MBN含量由大到小依次为MB、FB、LL、BB。2)MB土壤ACP、CAT和URE活性最高,FB的ACP、SUC、CAT活性均值要高于LL,BB的URE、ACP活性均值低于LL。3)冗余分析表明,0~5 cm土层土壤SOC、SAP、MBN对土壤酶活性的解释率达到了46.8%、24.9%和4.5%,5~10 cm土层土壤NO-3-N、pH、MBC的解释率分别为61.8%、11.4%和4.0%。10~20 cm土层土壤NO-3-N、pH、TN的解释率为53.3%、14.7%和12.4%。研究表明火后保留具有繁殖能力的树木作为母树恢复森林和及时森林抚育管理对土壤微生物生物量和酶活性具有促进作用。

关键词：火烧迹地天然次生林人工林土壤微生物生物量土壤酶活性

杉木种植和磷添加对土壤微生物生物量及胞外酶活性的影响

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应用生态学报 2023年第3期34卷 631-638页

作者：豆梦珂张伟东杨庆朋陈龙池刘晔嘉胡亚林福建农林大学林学院森林生态-稳定同位素研究中心福州350002 中国科学院沈阳应用生态研究所/中国科学院森林生态与管理重点实验室/会同森林生态实验站沈阳110016 亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室湖南会同418307 湖南省沅陵县林业局湖南沅陵419699

植物可以通过凋落物和根系分泌物改变土壤微生物生物量及碳氮磷转化胞外酶活性,进而影响土壤碳氮磷循环过程。然而,针对土壤磷有效性如何影响植物与土壤微生物之间的关系依然不清楚。本研究在不同磷添加水平下(0、1.95、3.9、7.8、15.6 ... 详细信息

植物可以通过凋落物和根系分泌物改变土壤微生物生物量及碳氮磷转化胞外酶活性,进而影响土壤碳氮磷循环过程。然而,针对土壤磷有效性如何影响植物与土壤微生物之间的关系依然不清楚。本研究在不同磷添加水平下(0、1.95、3.9、7.8、15.6 g P·m-2·a^(-1)),分析杉木种植对土壤微生物生物量和碳氮磷转化胞外酶活性的影响。结果表明:杉木种植显著改变了土壤微生物生物量与碳氮磷转化胞外酶活性,而且影响程度受磷添加水平的调控。在不添加磷处理下,种植杉木显著降低了土壤养分有效性,并引起土壤酸化,导致磷限制加剧,抑制土壤微生物生物量。磷添加逐渐减缓磷限制,随着磷添加水平的升高(1.95、3.9、7.8、15.6 g P·m^(-2)·a^(-1))土壤酸性磷酸酶活性比对照分别降低30.0%、30.5%、35.3%和47.1%。在3个磷添加水平处理下(1.95、3.9、7.8 g P·m^(-2)·a^(-1)),杉木对土壤微生物生长的抑制作用得到缓解。在高水平磷添加处理下(15.6 g P·m^(-2)·a^(-1)),由于磷添加引起的氮养分限制,杉木种植对土壤微生物再次呈抑制作用。杉木种植和土壤磷有效性共同调控土壤微生物生物量与胞外酶活性,改变磷限制。

关键词：磷添加杉木种植土壤微生物生物量胞外酶活性养分限制

种植竹荪后毛竹林土壤微生物生物量和微生物熵的动态变化

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南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第4期46卷 127-134页

作者：夏捷陈胜吴一凡张玮谢锦忠中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州311400 南京林业大学林学院江苏南京210037

【目的】竹林下种植竹荪会对林地微生物活动产生影响,明确种植竹荪对毛竹林地土壤微生物生物量、微生物熵及其化学计量不平衡性的影响,揭示竹荪种植后毛竹林地土壤质量的变化,为竹-菌复合生态系统的经营提供参考。【方法】以未种植竹荪(... 详细信息

【目的】竹林下种植竹荪会对林地微生物活动产生影响,明确种植竹荪对毛竹林地土壤微生物生物量、微生物熵及其化学计量不平衡性的影响,揭示竹荪种植后毛竹林地土壤质量的变化,为竹-菌复合生态系统的经营提供参考。【方法】以未种植竹荪(CK)和竹荪收获完成时立即取样(T0),以及收获后1 a(T1)、2 a(T2)的林地土壤为研究对象,测定并分析不同处理林地土壤微生物生物量、微生物熵变化规律及其与土壤-微生物化学计量不平衡性间的耦合关系。【结果】与未种植竹荪林地相比,竹荪种植后林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN),土壤微生物生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量和土壤微生物熵碳、氮、磷(q_(MBC)、q_(MBN)N、q_(MBNP))总体上均明显升高,而土壤全磷(TP)含量显著降低。随竹荪收获后间隔时间的延长,土壤MBC含量和q_(MBC)呈降低趋势;土壤MBN含量和q_(MBN)N均呈先明显降低后略升高趋势,而土壤SOC含量呈先显著降低后显著升高趋势;土壤TN、TP、MBP含量及q_(MBNP)均呈先升高后降低趋势,T1土壤TN、TP、MBP含量及q_(MBNP)显著高于T0和T2。土壤-微生物碳氮化学计量不平衡性(记为C_(imb)/N_(imb))、碳磷化学计量不平衡性(记为C_(imb)/P_(imb))和氮磷化学计量不平衡性(记为N_(imb)/P_(imb))均以竹荪收获当年(T0)处理较低。MBC与MBN呈显著正相关,MBC、MBN与C_(imb)/N_(imb)、C_(imb)/P_(imb)均呈负相关,MBP与C_(imb)/P_(imb)、N_(imb)/P_(imb)呈正相关。【结论】种植竹荪后林地土壤质量短期内较未种植林地土壤有明显提升,种植竹荪可以改善毛竹林地土壤质量;竹荪刚收获后毛竹林地土壤质量最优,随着竹荪收获后间隔年份的增加,林地土壤质量呈现劣变趋势,且较未种植竹荪林地土壤质量差。

关键词：毛竹林竹荪土壤微生物生物量土壤微生物熵土壤-微生物化学计量不平衡性

CO_(2)浓度与温度升高对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响

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干旱地区农业研究 2022年第1期40卷 104-112,122页

作者：焦健宇郑粉莉王婧王雪松魏晗梅西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

为探究CO_(2)浓度升高、增温以及二者交互作用对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响,采用盆栽试验,通过人工气候室控制环境CO_(2)浓度和温度,设置对照(400μmol·mol^(-1)CO_(2)浓度和22℃环境温度,CK)、CO_(2)浓度升高(700μmol·mol^... 详细信息

为探究CO_(2)浓度升高、增温以及二者交互作用对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响,采用盆栽试验,通过人工气候室控制环境CO_(2)浓度和温度,设置对照(400μmol·mol^(-1)CO_(2)浓度和22℃环境温度,CK)、CO_(2)浓度升高(700μmol·mol^(-1)CO_(2)浓度和22℃环境温度,EC)、CO_(2)浓度升高和增温4℃(700μmol·mol^(-1)CO_(2)浓度,26℃环境温度,EC+T)3种气候条件,且每个气候条件均设置充分供水(70.0%田间持水量)和轻度干旱(50.0%田间持水量)两种水分处理,分析CO_(2)浓度升高、增温4℃以及二者交互作用对谷子各生育期(开花期、开花后10 d、灌浆期、成熟期)土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量氮(MBN)、土壤微生物生物量磷(MBP)的影响。结果表明:在充分供水条件下,CO_(2)浓度升高使土壤MBC、MBN、MBP含量分别增加了27.01%~102.52%、27.02%~54.60%、74.05%~161.42%(P土壤MBC、MBN、MBP含量分别降低了19.77%~28.22%、8.56%~20.24%、29.54%~39.70%(P土壤MBC和MBN含量在3种气候情景(CK、EC、EC+T)间无显著差异,各生育期土壤MBP含量无明显变化规律。在3种气候条件下,与充分供水相比,轻度干旱使开花期、开花后10 d、灌浆期土壤MBC和MBN含量分别降低了14.70%~38.53%和37.06%~78.10%(P土壤MBP含量影响不显著。在充分供水的条件下,CO_(2)浓度升高和增温的交互作用显著增加了谷子开花期和开花后10 d的土壤MBC和MBN含量,二者在开花期增幅分别为44.37%和16.15%(P土壤MBC、MBN、MBP含量有显著影响;但增温和生育期的交互作用对土壤MBC、MBN、MBP含量均无显著影响。对于谷子地下生物量而言,在充分供水条件下,CO_(2)浓度升高使开花期和开花后10 d谷子地下生物量增加了85.71%和27.38%(P生物量的影响不显著;与EC相比,EC+T处理使开花期和开花后10 d的地下生物量降低了15.12%和12.44%(P生物量的影响不显著。在轻度干旱条件下,3种气候情景间的谷子地下生物量总体上无显著差异。

关键词： CO_(2)浓度升高温度升高谷子地下生物量土壤微生物生物量轻度干旱

封育对蒿类荒漠草地土壤有机碳及土壤微生物生物量生态化学计量特征的影响

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草业学报 2023年第6期32卷 58-70页

作者：李思媛崔雨萱孙宗玖刘慧霞冶华薇新疆农业大学草业学院新疆乌鲁木齐830052 西部干旱区草地资源与生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆草地资源与生态自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为了厘清封育过程中退化荒漠草地土壤微生物生物量生态化学计量学特征、土壤有机碳积累特征及其关系,对天山北坡新源县、博乐市、玛纳斯县、呼图壁县、奇台县封育4~7年的蒿类荒漠草地0~50 cm土层土壤有机碳(SOC)、土壤微生物生物量碳(M... 详细信息

为了厘清封育过程中退化荒漠草地土壤微生物生物量生态化学计量学特征、土壤有机碳积累特征及其关系,对天山北坡新源县、博乐市、玛纳斯县、呼图壁县、奇台县封育4~7年的蒿类荒漠草地0~50 cm土层土壤有机碳(SOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量及其化学计量比进行了分析,并用结构方程模型解析了SOC与土壤MBC、MBN、MBP及其化学计量比间的关系。结果表明:1)封育后0~50 cm土层蒿类荒漠草地SOC含量较对照显著降低15.52%(P土壤MBC、MBN、MBP、MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP总体变化不显著。2)SOC与MBC、MBN、MBP均呈显著正相关(P土壤MBC、MBN、MBP及其计量比对SOC积累的直接解释率为46%,且MBN对土壤有机碳的作用效应最强(P土壤MBC、MBN对土壤有机碳积累的影响,增加了土壤MBP的直接影响。总之,封育4~7年对蒿类荒漠草地土壤微生物生物量生态化学计量特征影响不显著,且MBN是影响土壤有机碳积累的主要因素。

关键词：蒿类荒漠土壤有机碳土壤微生物生物量化学计量特征封育

淹水梯度对红树林湿地土壤微生物生物量与酶活性的影响

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水土保持通报 2022年第6期42卷 68-75页

作者：陈玉军李婷朱立安林梓贾桐朱虎中国林业科学研究院热带林业研究所广东广州510520 广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 佛山科学技术学院食品科学与工程学院广东佛山528000

[目的]研究红树林土壤微生物生物量与酶活性对不同淹水梯度的响应,揭示随淹水时间延长红树林下土壤质量的变化特征及影响因素,为该区域红树林保护与管理提供理论依据。[方法]以广东省雷州半岛附城镇红树林为研究对象,依据潮间带分布情... 详细信息

[目的]研究红树林土壤微生物生物量与酶活性对不同淹水梯度的响应,揭示随淹水时间延长红树林下土壤质量的变化特征及影响因素,为该区域红树林保护与管理提供理论依据。[方法]以广东省雷州半岛附城镇红树林为研究对象,依据潮间带分布情况及红树林群落类型,采集低潮位、中低潮位、中潮位、中高潮位、高潮位表层0—20 cm沉积物样品,测定与分析红树林湿地不同潮位表层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)与酶活性。[结果]随淹水频率的增加,MBC,MBN分别减少96.7%和98.4%,在高潮位为最大值;MBP呈波浪式下降,在中高潮位为最大值;微生物熵碳(q_(MBC))、氮(q_(MBN))先增后降,微生物熵磷(q_(MBP))呈波浪式下降,q_(MBC),q_(MBN),q_(MBP)均在中高潮位为最大值;土壤β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性先增后降,在中高潮位为最大值,脲酶活性显著减少20.2%,在高潮位为最大值。冗余分析结果表明,q_(MBN),MBN,MBC是研究区红树林表层土壤酶活性变异的关键环境因素,可解释其变异的50.9%。[结论]淹水梯度的变化对湛江红树林湿地表层土壤微生物生物量和酶活性变化产生了显著影响。随淹水频率增加土壤质量总体呈衰退态势,建议适当增加研究区湿地土壤氮素供给以改善土壤质量,促进红树植树造林及其生长。

关键词：红树林湿地淹水梯度土壤微生物生物量微生物熵土壤酶活性

沙柳沙障腐烂过程对土壤微生物生物量及酶活性的影响

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水土保持学报 2022年第2期36卷 305-311页

作者：梁钰镁高永王瑞东段晓婷郭鑫内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010020

为探究沙柳沙障腐烂过程土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,以铺设10年的沙柳沙障为研究对象,采用野外原位取样和室内指标测定法,结合RDA多元数据排序分析,揭示影响土壤微生物生物量及酶活性的主要环境因子。结果表明:(1)随铺设年限... 详细信息

为探究沙柳沙障腐烂过程土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,以铺设10年的沙柳沙障为研究对象,采用野外原位取样和室内指标测定法,结合RDA多元数据排序分析,揭示影响土壤微生物生物量及酶活性的主要环境因子。结果表明:(1)随铺设年限的增加,土壤中的C∶N与C∶P呈上升趋势,10年后的C∶N是1年的16.14倍,而N∶P呈下降趋势,10年后下降83.96%;(2)随腐烂程度的加剧,土壤MBC、MBN与MBP均呈先上升后下降趋势,7年均达到最大值,分别为1年的2.67,2.18,1.43倍;(3)土壤碱性磷酸酶活性随铺设年限增加呈先上升后下降趋势,6年时最大且表现出显著性差异(P土壤理化因子对土壤微生物生物量及酶活性影响的大小顺序为速效钾>含水率>碳氮比>碱解氮>酸碱度>速效磷>氮磷比>碳磷比,即速效钾与含水率为主要驱动因子。研究结果对进一步探讨荒漠生态系统土壤碳、氮、磷养分循环提供了重要的理论依据。

关键词：沙柳沙障腐烂分解土壤微生物生物量土壤酶活性

丛枝菌根真菌接种与磷添加对干旱胁迫燕麦土壤微生物生物量及酶活性的影响

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生态学杂志 2023年

作者：张斌吕玉峰李利冯美臣王超宋晓彦杨武德山西农业大学省部共建有机旱作农业国家重点实验室(筹)

研究丛枝菌根真菌(AMF)接种与磷添加对干旱胁迫燕麦根系AMF侵染率、土壤微生物生物量和酶活性的影响，探讨其与燕麦产量的关系，为旱作区燕麦磷肥合理施用的菌根调控技术提供依据。试验采用盆栽控水，设置2个水分水平(正常供水，75%土... 详细信息

研究丛枝菌根真菌(AMF)接种与磷添加对干旱胁迫燕麦根系AMF侵染率、土壤微生物生物量和酶活性的影响，探讨其与燕麦产量的关系，为旱作区燕麦磷肥合理施用的菌根调控技术提供依据。试验采用盆栽控水，设置2个水分水平(正常供水，75%土壤相对含水量，W1；干旱胁迫，55%土壤相对含水量，W2)、3个施磷水平(0、20、40 mg·kg-1，P0、P1、P2)、2个AMF水平(接种，AMF；不接种，NAMF)，共12个处理。于燕麦拔节期、灌浆期、成熟期采集根系和土样，检测根系AMF侵染率，测定土壤MBC、MBN、MBP含量，土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性，及成熟期燕麦产量。结果表明：水分处理、磷处理和AMF处理均对各指标有显著影响，三因子在土壤MBN含量和土壤蔗糖酶活性上存在显著交互作用。干旱胁迫下，与未接种处理相比，接种AMF后，各指标均显著提高。P1下，燕麦生育期内AMF侵染率，土壤MBC、MBN、MBP含量、土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性及产量较P0显著提高的最大幅度分别达13.21%、52.26%、47.07%、88.94%、23.15%、15.44%、11.15%、17.16%，P2下各指标呈降低趋势。因此，接种AMF和适量增施磷肥是提高干旱胁迫燕麦土壤MBC、MBN、MBP含量，改善土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性，增加燕麦产量的有效途径，但产量尚达不到正常供水不接种水平。

关键词：燕麦干旱胁迫 AMF 磷土壤微生物生物量土壤酶活性