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青藏高原典型冰川小流域土壤微生物生物量及胞外酶活性分布特征

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生态学报 2024年第4期44卷 1700-1716页

作者：敖登贺琬婷冯程龙陈圆佳王宝荣李会军安韶山西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100 西北农林科技大学草业与草原学院杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

土壤微生物释放的胞外酶是决定碳(C)、氮(N)、磷(P)生物地球化学循环的关键因素,为了阐明青藏高原典型小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性沿海拔和土层的分布特征并揭示影响该分布格局的主要养分限制状况,于2021年8月采集了青藏高原廓... 详细信息

土壤微生物释放的胞外酶是决定碳(C)、氮(N)、磷(P)生物地球化学循环的关键因素,为了阐明青藏高原典型小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性沿海拔和土层的分布特征并揭示影响该分布格局的主要养分限制状况,于2021年8月采集了青藏高原廓琼岗日冰川小流域5个海拔梯度(4900 m;5000 m;5100 m;5200 m;5300 m)中4个土壤发生层(A层:腐殖质层、E层:淋溶层、B层:淀积层和C层:母质层)的土壤样品,定量分析了土壤基本理化性质、微生物生物量、胞外酶活性等指标。结果表明:1)微生物生物量碳氮磷的海拔差异变化规律不同,随着土层加深微生物生物量碳氮磷随海拔变化越小。同时,各海拔之间微生物生物量均有随土层加深而显著降低的趋势(P微生物受到碳和磷共同限制,土层越深限制越高,而且海拔越高C限制越强,但P限制降低;4)青藏高原典型冰川小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性在海拔和土层之间存在较明显的差异,可能是由于土壤养分含量的差别造成的。整体而言,青藏高原典型冰川小流域土壤养分含量影响土壤微生物生物量和胞外酶活性在海拔和土层之间的分布特征。为深入理解青藏高原冰川小流域土壤养分循环提供了数据基础和科学依据。

关键词：青藏高原微生物生物量胞外酶活性微生物碳利用效率养分限制土壤养分

多年生高寒栽培草地土壤微生物生物量及其化学计量特征对氮添加的响应

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中国土壤与肥料 2024年

作者：童永尚张春平董全民曹铨俞旸张正社杨增增张小芳张雪霍丽安青海大学畜牧兽医科学院/青海省畜牧兽医学院青海省高寒草地适应性管理重点实验室青海大学三江源区高寒草地生态教育部重点实验室

研究氮添加方式下多年生高寒栽培草地的土壤理化性质和微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)含量及其生态化学计量特征之间的关系，对维持多年生高寒栽培草地的暂稳态具有重要意义。以2019年建植的青海草地... 详细信息

研究氮添加方式下多年生高寒栽培草地的土壤理化性质和微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)含量及其生态化学计量特征之间的关系，对维持多年生高寒栽培草地的暂稳态具有重要意义。以2019年建植的青海草地早熟禾(Poa pratensis Qinghai)+青海冷地早熟禾(Poa crymophila Qinghai)+青海中华羊茅(Festuca sinensis Qinghai)混播草地为研究对象，设置对照CK(不施氮)、U1(酰胺态氮：22.5 kg·hm-2)、U2(酰胺态氮：45 kg·hm-2)、U3(酰胺态氮：67.5 kg·hm-2)、A(铵态氮：67.5 kg·hm-2)和N(硝态氮：67.5 kg·hm-2)6个处理，对不同处理下的土壤理化性质和微生物生物量及化学计量特征进行分析。结果显示，不同氮素形态和施氮水平对土壤理化性质和微生物生物量具有显著影响。随着施氮水平的提高，土壤容重、pH和MBC/MBN逐渐降低，土壤速效养分、土壤全效养分、MBC、MBN、MBC/MBP和MBN/MBP逐渐增加。相同氮素水平下不同氮素形态相比较，铵态氮肥对MBC/MBN的降低效果最为明显，相比对照组降低了15.61%；硝态氮肥对TN、MBC、MBC/MBP和MBN/MNP的促进作用最为明显。冗余分析表明，土壤全氮、pH和有机碳是影响土壤微生物生物量及化学计量特征的敏感指标。尽管氮沉降促进了多年生高寒栽培草地的土壤养分周转和循环，但给生态环境带来的问题也不容忽视。

关键词：高寒栽培草地暂稳态微生物生物量化学计量氮添加

川西北高寒草甸土壤微生物生物量空间分布格局及影响因素

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土壤学报 2024年

作者：陈丹阳王长庭丁路明廖小琴乔福生索南江才青藏高原高寒草地生态保护与利用四川林业草原重点实验室西南民族大学草地资源学院青藏高原研究院澜沧江源园区国家公园管理委员会

土壤微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）、微生物生物量磷（MBP）在土壤的能量循环和物质转化中起关键作用，综合反映了土壤肥力特征和生物活性。但目前尚不清楚川西北高寒草甸土壤微生物生物量空间分布特征及其潜在驱动因... 详细信息

土壤微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）、微生物生物量磷（MBP）在土壤的能量循环和物质转化中起关键作用，综合反映了土壤肥力特征和生物活性。但目前尚不清楚川西北高寒草甸土壤微生物生物量空间分布特征及其潜在驱动因素。依托第二次青藏高原综合科学考察项目，以川西北高寒草甸为研究对象，采用氯仿熏蒸法，测定并比较川西北高寒草甸土壤微生物生物量空间异质性及其影响因素。结果表明：（1）川西北高寒草甸MBC和MBN均呈现由南向北递减的趋势，而MBP则呈现由南向北递增的趋势，MBC:MBN由东北向西南减少，MBC:MBP较为复杂，但总体由南向北下降，MBN:MBP由西向东呈增加趋势。（2）随机森林模型表明，年均温（MAT）、年降水（MAP）、土壤pH（pH）以及土壤含水量（SMC）是正向影响微生物生物量及其化学计量比的重要因素；结构方程模型（SEM）进一步说明，pH、土壤容重（BD）对土壤微生物生物量及其化学计量比的变化有直接负向影响，土壤全碳（TC）对土壤微生物生物量及其化学计量比的变化有直接正向影响，MAT和MAP间接对土壤微生物生物量和化学计量比产生负面影响，MAT和MAP主要通过降低pH来增加MBC和MBP，MAT还通过直接降低TC，增加MBN及降低MBP。（3）川西北高寒草甸整体表现出碳限制、氮限制、磷限制依次降低的养分限制情况。综上，川西北高寒草甸土壤pH、BD以及TC对微生物生物量及其化学计量比的改变有直接效应，而MAT和MAP是间接影响微生物生物量及其化学计量比的重要因素；此外，经纬度的共同作用影响并改变了川西北高寒草甸养分限制在空间上的分布格局。

关键词：高寒草甸微生物生物量生态化学计量比空间分布格局

苏州生态景观林土壤微生物生物量及其化学计量特征

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安徽农业大学学报 2024年第2期51卷 305-311页

作者：唐建姚新华王亚军林雪茜谭芊芊邹朋峻袁在翔关庆伟苏州市林业站苏州215128 南京林业大学生物与环境学院南方现代林业协同创新中心南京210037

本研究目的是调查苏州市不同生态景观林土壤微生物生物量及其化学计量特征,分析林分差异对土壤微生物生物量的影响,为城市生态景观林的构建提供微生物方面的基础数据。以苏州市香樟人工林(Cinnamomum camphora plantation)、喜树人工林(... 详细信息

本研究目的是调查苏州市不同生态景观林土壤微生物生物量及其化学计量特征,分析林分差异对土壤微生物生物量的影响,为城市生态景观林的构建提供微生物方面的基础数据。以苏州市香樟人工林(Cinnamomum camphora plantation)、喜树人工林(Camptotheca acuminata plantation)、水杉人工林(Metasequoia glyptostroboides plantation)、栾树人工林(Koelreuteria paniculata plantation)和池杉人工林(Taxodium distichum *** plantation)5种生态景观林为研究对象,测定分析了各林分的0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm和80~100 cm 5个土壤层次全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)以及微生物生物量碳氮磷(MBC、MBN和MBP)。结果表明:(1)试验地各土层微生物生物量碳氮磷分别在447.0~957.1、1.4~56.2和1.2~3.3 mg·kg^(-1)之间,并且在不同景观林之间差异显著。其中,栾树人工林0~100 cm土壤具有较高MBC和MBN的平均含量,香樟人工林土壤则有较高的MBP平均含量。(2)林分类型对微生物生物量化学计量比(MBC∶MBN、MBC∶MBP、MBN∶MBP)、熵值(qMBC、qMBN和qMBP)以及土壤与微生物之间化学计量不平衡性有显著影响。其中,针叶林一般具有较高的MBC∶MBN、MBC∶MBP和qMBC,而阔叶林总体具有较高的MBN∶MBP、qMBN、qMBP和土壤-微生物之间化学计量不平衡性。(3)试验地土壤微生物生物量及其化学计量比主要与土壤容重、全碳、全氮以及全磷有显著或极显著相关关系。生态景观林类型显著影响0~100 cm土壤微生物生物量及其化学计量特征;相较于针叶林,阔叶林一般具有较高的MBN、MBP以及土壤-微生物之间化学计量不平衡性,表明阔叶林微生物生物量更易受土壤氮磷的影响。

关键词：微生物生物量化学计量比生态景观林微生物熵土壤

树种对土壤微生物生物量碳氮的影响:同质园实验

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植物生态学报 2022年第8期46卷 882-889页

作者：袁春阳李济宏韩鑫洪宗文刘宣杜婷游成铭李晗谭波徐振锋长江上游林业生态工程四川省重点实验室长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地四川农业大学生态林业研究所成都611130

树木通过地上/地下凋落物输入及根系活动等过程影响土壤微生物生物量,对调节土壤环境和增加土壤肥力具有重要作用。为阐明四川盆地乡土树种对土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量的影响机制,该研究采用同质园研究方法,以亚热带7种常... 详细信息

树木通过地上/地下凋落物输入及根系活动等过程影响土壤微生物生物量,对调节土壤环境和增加土壤肥力具有重要作用。为阐明四川盆地乡土树种对土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量的影响机制,该研究采用同质园研究方法,以亚热带7种常见树种天竺桂(Cinnamomum japonicum)、油樟(***)、大叶樟(***)、桤木(Alnus cremastogyne)、香樟(***)、红椿(Toona ciliata)和香椿(***)为研究对象,并以撂荒地作对照,分析了树种对不同土层MBC、MBN含量的影响。结果表明:树种显著影响土壤MBC、MBN含量及其比值。树种总体表现为正或无效应;与撂荒地相比,天竺桂树种效应最强,其0-10 cm土层MBC和MBN含量分别高于撂荒地108.2%和139.6%。7个树种和撂荒地土壤MBC、MBN含量总体随土层深度的增加而减少,而MBC:MBN剖面特征因树种而异。总体来看,树种效应大于剖面效应;相比于其他树种,天竺桂更有利于土壤微生物的生长与繁殖。

关键词：微生物生物量同质园树种效应土壤层次亚热带

青海云杉林凋落物分解早期微生物生物量时空动态变化

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生态学报 2023年第1期43卷 48-59页

作者：顾继雄周碧莲韩昊赵传燕兰州大学草地农业科技学院兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室兰州730020 中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心西宁810000

凋落物分解过程中的微生物生物量动态对于深入了解森林生态系统凋落物分解机理具有重要意义。为了解高寒山地森林典型树种凋落物分解过程中的微生物生物量动态特征,采用凋落物袋野外原位分解法,研究了海拔2850 m、2950 m、3050 m、3150 ... 详细信息

凋落物分解过程中的微生物生物量动态对于深入了解森林生态系统凋落物分解机理具有重要意义。为了解高寒山地森林典型树种凋落物分解过程中的微生物生物量动态特征,采用凋落物袋野外原位分解法,研究了海拔2850 m、2950 m、3050 m、3150 m和3250 m树冠中心(CC)与树冠边缘(CE)青海云杉(Picea crassifolia)叶凋落物分解过程中凋落物和土壤中的微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)时空动态变化。时间尺度上,不同海拔CC与CE凋落物中的MBC、MBN和MBP在生长季节初期上升,生长季节后期下降;但土壤中的MBC、MBN和MBP却在生长季节初期下降,生长季节后期上升。然而,3050 m海拔CE和3250 m海拔土壤中的MBP含量呈“先下降-后上升-再下降”的倒“N”型变化格局。空间尺度上,凋落物中的MBC和MBN含量高于土壤中的,但MBP出现相反情况;CE处的MBC、MBN和MBP含量均显著(P量以中海拔显著最高(P<0.05),其次为低海拔,高海拔显著最低(P<0.05)。这些结果为清晰地认识高寒山地森林凋落物分解过程及机理,以及进一步理解陆地生态系统结构和功能奠定了基础。

关键词：青海云杉凋落物分解微生物生物量时空尺度

切根对5龄老芒麦根系土壤养分和微生物生物量及C,N,P化学计量特征的影响

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草地学报 2023年第3期31卷 668-675页

作者：李霞祁娟路欣独双双贾燕伟赛宁刚甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续研究中心甘肃兰州730070

本文以5龄老芒麦(Elymus sibiricus L.)为研究对象,采用分光光度计和氯仿熏蒸等方法测定土壤养分和微生物生物量,探讨了“一”字切根(RT1)和“十”字切根(RT2)处理对老芒麦根系土壤养分和微生物生物量及C,N,P化学计量特征的影响。结果表... 详细信息

本文以5龄老芒麦(Elymus sibiricus L.)为研究对象,采用分光光度计和氯仿熏蒸等方法测定土壤养分和微生物生物量,探讨了“一”字切根(RT1)和“十”字切根(RT2)处理对老芒麦根系土壤养分和微生物生物量及C,N,P化学计量特征的影响。结果表明:除土壤pH和速效钾外,2种切根处理均能改善土壤养分和提高微生物生物量碳氮磷含量,其微生物生物量碳和氮含量在RT1处理下增加更显著。同时,切根处理使土壤碳氮比、碳磷比、微生物量氮磷比增加,氮磷比、微生物量碳氮比降低,表明切根处理可以缓解老芒麦生长过程中受土壤N,P元素的限制。相关性分析表明,土壤有机碳和全氮与微生物量碳、氮和微生物量氮磷比显著正相关,土壤碳磷比与微生物量磷和氮显著正相关。2种切根处理均改善了老芒麦根系土壤环境,为老芒麦人工草地的科学管理提供理论依据。

关键词：切根老芒麦土壤养分微生物生物量化学计量特征

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氮添加对三峡库区马尾松-栓皮栎混交林土壤微生物生物量和酶活性的影响

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应用生态学报 2022年第1期33卷 42-50页

作者：王丽君程瑞梅肖文发孙鹏飞沈雅飞曾立雄陈天中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

选择三峡库区的马尾松-栓皮栎混交林,分析不同浓度氮添加(0、30、60、90 kg N·hm^(-2)·a^(-1))对土壤微生物生物量、酶活性和养分含量的影响,为在大气氮沉降持续增加的背景下预测该地区森林土壤碳动态提供科学依据。结果表明:各氮添... 详细信息

选择三峡库区的马尾松-栓皮栎混交林,分析不同浓度氮添加(0、30、60、90 kg N·hm^(-2)·a^(-1))对土壤微生物生物量、酶活性和养分含量的影响,为在大气氮沉降持续增加的背景下预测该地区森林土壤碳动态提供科学依据。结果表明:各氮添加处理下土壤有机碳、全氮和微生物生物量碳、氮、磷均显著提高,土壤pH值下降,全磷含量无显著变化。氮添加提高了各季节土壤中β-1-4葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、酸性磷酸酶、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和过氧化物酶的活性,但抑制了多酚氧化酶的活性。土壤氧化酶活性存在显著的季节差异,其中过氧化物酶活性在5月、8月较高,多酚氧化酶活性在8月最高。土壤酶活性与土壤含水量、养分含量及微生物生物量碳、氮、磷存在显著的相关性,酶活性变化是多因子综合作用的结果。冗余分析表明,全氮和微生物生物量碳是驱动土壤酶活性的主要环境因子。氮沉降的持续增加会导致土壤酸化,同时也促进了当地马尾松-栓皮栎混交林土壤有机碳的周转和养分循环。

关键词：氮添加酶活性微生物生物量马尾松-栓皮栎混交林三峡库区

入侵毛竹皆伐对亚热带森林土壤微生物生物量和酶活性的影响

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应用生态学报 2022年第5期33卷 1233-1239页

作者：汪亚芳刘宗悦张宝刚余树全蔡延江浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300

去除入侵植物是恢复入侵地生态系统的首要步骤。本文研究了天目山毛竹纯林(完全入侵)、入侵毛竹皆伐林(皆伐后经过5年自然更新)和常绿阔叶林(未入侵)的土壤微生物生物量及多种土壤酶活性特征。结果表明:与毛竹纯林相比,入侵毛竹皆伐林... 详细信息

去除入侵植物是恢复入侵地生态系统的首要步骤。本文研究了天目山毛竹纯林(完全入侵)、入侵毛竹皆伐林(皆伐后经过5年自然更新)和常绿阔叶林(未入侵)的土壤微生物生物量及多种土壤酶活性特征。结果表明:与毛竹纯林相比,入侵毛竹皆伐林土壤有机碳(SOC)、硝态氮、有效磷和速效钾含量显著升高;土壤微生物生物量碳(MBC)和磷(MBP)显著升高,而土壤微生物生物量氮(MBN)显著降低;α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酚氧化酶(POX)活性显著升高,而纤维二糖水解酶(CBH)、β-N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和过氧化物酶(PER)活性未发生显著改变。土壤AG、BG和LAP活性与SOC和MBC呈显著正相关;POX活性与硝态氮含量呈显著正相关。此外,入侵毛竹皆伐林土壤MBC、MBN和MBP及AG、BG、NAG、LAP和ACP活性均显著高于常绿阔叶林。综上,入侵毛竹皆伐促进了森林土壤养分含量、微生物生物量和酶活性的提高,是恢复入侵地森林土壤质量的有效措施,研究结果可为亚热带森林毛竹入侵治理提供科学依据。

关键词：入侵植物去除毛竹天目山微生物生物量胞外酶活性