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不同秸秆还田量和氮肥配施对玉米田土壤CO_(2)排放的影响

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应用生态学报 2022年第3期33卷 664-670页

作者：武开阔张哲武志杰冯良山宫平白伟冯晨张丽莉中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 辽宁省农业科学院耕作栽培研究所/辽宁省旱地保护性耕作重点实验室沈阳110016 国家农业环境阜新观测实验站辽宁阜新123100 国家土壤养分管理工程实验室沈阳110016 中国科学院绿色肥料工程实验室沈阳110016

探讨不同秸秆还田量和氮肥量配施对辽西北半干旱区玉米田土壤CO_(2)排放的影响,可为固碳减排和黑土地保护计划的实施提供理论支撑。本试验主区设置3个秸秆还田水平,分别为3000(S_(1))、6000(S_(2))和9000 kg·hm^(-2)(S_(3),秸秆全量还... 详细信息

探讨不同秸秆还田量和氮肥量配施对辽西北半干旱区玉米田土壤CO_(2)排放的影响,可为固碳减排和黑土地保护计划的实施提供理论支撑。本试验主区设置3个秸秆还田水平,分别为3000(S_(1))、6000(S_(2))和9000 kg·hm^(-2)(S_(3),秸秆全量还田);副区设置3个氮肥施用水平,分别为105(N_(1))、210(N_(2),常规施氮量)和420 kg N·hm^(-2)(N_(3)),另设置不施氮肥不添加秸秆的对照处理(CK),共10个处理。采集定位试验4年后玉米田间土壤,通过培养试验,探究不同处理对玉米田土壤CO_(2)排放的影响及CO_(2)排放与土壤溶解性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)的关系。结果表明:秸秆还田和氮肥施用均会促进玉米田土壤CO_(2)排放,并随秸秆还田量和施氮量的增加而显著增加,其中氮肥施用是促进玉米田土壤CO_(2)排放的最主要因素;秸秆还田与氮肥配施通过促进微生物生物量增加并加剧DOC消耗来促进玉米田土壤CO_(2)排放;MBC和DOC含量显著刺激玉米田土壤CO_(2)排放,且主要受两者培养前期含量的影响。从保障秸秆还田培肥地力同时减少CO_(2)排放的角度考虑,210 kg N·hm^(-2)常规施氮量与6000 kg·hm^(-2)秸秆还田配合施用(N_(2)S_(2))是本试验条件下辽西北半干旱区最有潜力的田间施肥模式。

关键词：土壤CO_(2)排放玉米秸秆氮肥溶解性有机碳微生物生物量碳黑土地

马尾松人工林窗对红椿凋落叶分解过程中微生物生物量的影响

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生态学杂志 2015年第10期34卷 2691-2698页

作者：张明锦陈良华张丹桔张艳刘华李勋杨万勤张健长江上游林业生态工程重点实验室四川农业大学生态林业研究所成都611130 高山森林生态系统定位研究站华西雨屏区生态环境监测站成都611130 长江上游生态安全协同创新中心成都611130

为了认识林窗大小对凋落叶分解过程中微生物生物量的影响，以42年生的马尾松人工林7种不同大小林窗（G1：100m2、G2：225m2、G3：400m2、G4：625m2、G5：900m2、G6：1225m2、G7：1600m2）为研究对象，分析红椿凋落叶分解过程中微生物生... 详细信息

为了认识林窗大小对凋落叶分解过程中微生物生物量的影响，以42年生的马尾松人工林7种不同大小林窗（G1：100m2、G2：225m2、G3：400m2、G4：625m2、G5：900m2、G6：1225m2、G7：1600m2）为研究对象，分析红椿凋落叶分解过程中微生物生物量碳（MBC）、氮（MBN）及其比值（MBC／MBN）随林窗面积和分解时间（30、90和180d）的动态变化，并对比这些指标在林窗中心和边缘的差异。结果显示：（1）林窗大小极显著影响了红椿凋落叶分解过程中的MBN，对MBC和MBC／MBN也有显著影响。总体上，中小型林窗（G1～G5）的微生物生物量较高。（2）各林窗中央与边缘间MBC、MBN、MBC／MBN虽有所差异，但并不显著。（3）分解时间对凋落叶中的MBC、MBN、MBC／MBN都有着极显著影响，在分解90d时，MBC和MBC／MBN最高，MBN最低。（4）MBC与温度、含水量极显著相关，MBN、MBC／MBN与温度的相关性也极显著。研究表明，林窗形成后温度和水分的改变显著影响了红椿凋落叶分解过程中的微生物生物量；其中，中小型（G1一G5）林窗能显著增加微生物生物量；MBC与MBN随分解时间的变化表现出相反的变化趋势。

关键词：马尾松人工林林窗微生物生物量碳微生物生物量氮凋落物分解

长期施肥对红壤微生物生物量碳氮和微生物碳源利用的影响

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应用生态学报 2010年第11期21卷 2792-2798页

作者：孙凤霞张伟华徐明岗张文菊李兆强张敬业内蒙古农业大学生态环境学院呼和浩特010019 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部作物营养与施肥重点开放实验室北京100081

采集湖南省祁阳县红壤长期定位施肥19年的土壤样品,分析长期不同施肥红壤的微生物生物量碳、氮和微生物碳源利用率,以揭示长期施肥对红壤微生物学性状的影响.结果表明:施肥19年后,有机肥单施或与化肥配合施用均显著提高土壤微生物生物... 详细信息

采集湖南省祁阳县红壤长期定位施肥19年的土壤样品,分析长期不同施肥红壤的微生物生物量碳、氮和微生物碳源利用率,以揭示长期施肥对红壤微生物学性状的影响.结果表明:施肥19年后,有机肥单施或与化肥配合施用均显著提高土壤微生物生物量碳、氮和微生物碳源利用率.单施有机肥的土壤微生物生物量碳、氮含量分别为231和81mg·kg-1,化肥有机肥配施分别为148和73mg·kg-1,均显著高于化肥配施秸秆、不施肥和单施化肥;施用有机肥和化肥配施秸秆的土壤微生物生物量氮占全氮的比例平均为6.0%,显著高于单施化肥和不施肥.Biolog-ECO分析中,平均吸光值(AWCD)的大小为:化肥有机肥配施、单施有机肥>对照>单施化肥、化肥配施秸秆.单施有机肥或与化肥有机肥配施增加了红壤微生物对碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类的碳源利用率;化肥配施有机肥的红壤微生物对聚合物类碳源利用率最高,化肥配施秸秆的红壤微生物对碳水化合物类碳源的利用率最高.表明施用有机肥能显著提高红壤的微生物生物量碳、氮和微生物碳源利用率,提高红壤肥力,保持作物高产.

关键词：长期施肥微生物生物量碳微生物生物量氮微生物碳源利用率红壤

N添加对油松幼苗土壤酶活性和微生物生物量的影响

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生态学杂志 2016年第2期35卷 338-345页

作者：吕凤莲薛萐王国梁景航西北农林科技大学资源与环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100

通过连续6年对盆栽油松(Pinus tabuliformis)幼苗进行不同水平N添加(0、2.8、5.6、11.2、22.4和44.8 g N·m^(-2)·a^(-1)),研究了N添加对土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶)和微生物生物量碳、氮的影响。结果表明:N添加水平低于11.2... 详细信息

通过连续6年对盆栽油松(Pinus tabuliformis)幼苗进行不同水平N添加(0、2.8、5.6、11.2、22.4和44.8 g N·m^(-2)·a^(-1)),研究了N添加对土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶)和微生物生物量碳、氮的影响。结果表明:N添加水平低于11.2 g N·m^(-2)·a^(-1)时,对油松幼苗土壤蔗糖酶和脲酶活性均有促进作用,但过量N添加,尤其超过22.4 g N·m^(-2)·a^(-1)时,蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均不再提高,甚至表现为抑制作用;N添加为5.6 g N·m^(-2)·a^(-1),微生物生物量碳显著增加,微生物生物量氮无显著变化,而当N添加达到11.2 g N·m^(-2)·a^(-1)时,微生物生物量氮呈显著增加的趋势;土壤蔗糖酶、脲酶活性与微生物生物量碳和微生物生物量氮间均有显著相关关系,而3种酶活性间、微生物生物量碳、氮间均无显著相关性;土壤酶活性和微生物生物量与地上生物量、土壤有机碳和全氮含量显著相关。油松在5.6~11.2 g N·m^(-2)·a^(-1)水平下生长达到最佳。目前黄土高原地区N沉降水平(2.06 g N·m^(-2)·a^(-1))有利于该地区油松林生长;可以通过适当增施N肥的方式提高油松生长。

关键词： N添加油松幼苗土壤酶活性微生物生物量碳微生物生物量氮

太岳山油松林土壤微生物量对模拟氮沉降的响应

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应用与环境生物学报 2013年第4期19卷 605-610页

作者：郭依秋范秀华汪金松金冠一北京林业大学理学院北京100083 北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083

大气氮(N)沉降能够直接或间接影响土壤微生物的生长繁殖和活动能力,改变土壤微生物群落结构及功能,对土壤中物质转化及营养物质有效性产生影响.选取山西太岳山油松林,对油松天然林和人工林土壤微生物量对模拟氮沉降的响应进行了研究.200... 详细信息

大气氮(N)沉降能够直接或间接影响土壤微生物的生长繁殖和活动能力,改变土壤微生物群落结构及功能,对土壤中物质转化及营养物质有效性产生影响.选取山西太岳山油松林,对油松天然林和人工林土壤微生物量对模拟氮沉降的响应进行了研究.2009年9月开始每月中旬进行氮处理.样地处理分别为对照(CK,0 kg hm-2a-1,以N计,下同)、低氮(LN,50 kg hm-2a-1)、中氮(MN,100 kg hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg hm-2a-1).2011年6、8、10三个月,分0-10cm和10-20 cm两个土层采集土壤样本,用氯仿熏蒸法分别测定土壤中微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN).结果表明:不同林分的土壤MBC、MBN差异显著(P量高于人工林.相同氮处理下,0-10 cm土壤微生物量显著高于10-20 cm土层(P0.05),但是对MBN影响显著(P0.05).

关键词：氮沉降土壤微生物微生物生物量碳微生物生物量氮油松林太岳山

采伐林窗对马尾松人工林土壤微生物生物量的初期影响

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自然资源学报 2014年第12期29卷 2036-2047页

作者：欧江张捷崔宁洁陈亚梅张健杨万勤刘洋四川农业大学生态林业研究所四川省生态林业工程重点实验室成都611130 四川省资阳市林业局四川资阳641300

为了解人为采伐活动形成的林窗对马尾松低效人工林土壤微生物生物量的影响,以39 a生的马尾松人工林7种不同大小林窗(G1:100 m2、G2:225 m2、G3:400 m2、G4:625 m2、G5:900m2、G6:1 225 m2、G7:1 600 m2)以及林下为研究对象,分析了林窗... 详细信息

为了解人为采伐活动形成的林窗对马尾松低效人工林土壤微生物生物量的影响,以39 a生的马尾松人工林7种不同大小林窗(G1:100 m2、G2:225 m2、G3:400 m2、G4:625 m2、G5:900m2、G6:1 225 m2、G7:1 600 m2)以及林下为研究对象,分析了林窗中央和林窗边缘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)的季节变化。结果显示:1林窗大小显著影响了林窗内各位置土壤MBC和MBP,对MBN影响不显著;MBN与MBC变化趋势相同,均随林窗增大呈先升后降的单峰型变化,但MBN变化幅度较小,MBP仅在林窗中央具有单峰型变化。MBC、MBN和MBP分别在面积为400~900 m2、225~625 m2和625~900 m2的林窗较高。总体来看,中型林窗更有利于微生物生物量的增值。2季节变化对土壤MBC、MBN、MBP均有极显著影响,MBC为夏高春低,MBN夏高冬低;MBP的变化较复杂,秋季相对较高。3林窗中央与边缘间MBC、MBN、MBP差异不显著,但MBC、MBN显著高于林下。说明较之马尾松纯林,林窗内土壤微生物活性有较大提高。4土壤温度对MBC、MBN有显著影响,土壤含水量对MBN、MBP有显著影响,土壤温度和水分是林窗形成后影响土壤微生物生物量的重要环境因子。

关键词：马尾松人工林林窗大小微生物生物量碳微生物生物量氮微生物生物量磷

缙云山不同土地利用方式对土壤团聚体微生物量碳氮的影响

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环境科学 2015年第11期36卷 4241-4251页

作者：李增全江长胜郝庆菊西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

于缙云山阳坡同一海拔高度处选择亚热带常绿阔叶林(简称林地)、撂荒地、坡耕地和果园这4种土地利用方式,在0~60 cm的土壤深度内每隔10 cm采集一个土壤样品,测定大团聚体(>2 mm)、中间团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)以及粉... 详细信息

于缙云山阳坡同一海拔高度处选择亚热带常绿阔叶林(简称林地)、撂荒地、坡耕地和果园这4种土地利用方式,在0~60 cm的土壤深度内每隔10 cm采集一个土壤样品,测定大团聚体(>2 mm)、中间团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)以及粉+黏团聚体(微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量,以分析缙云山不同土地利用方式对团聚体MBC及MBN的影响.结果表明4种土地利用方式下,各粒径团聚体MBC及MBN含量均随土壤深度的增加而降低.林地开垦为果园和坡耕地后除导致大团聚体MBC和MBN含量升高外,其它粒径团聚体MBC及MBN含量均降低;坡耕地撂荒后,除粉+黏团聚体MBN含量降低外,其它粒径团聚体MBC及MBN含量均增加.采用等质量方法计算了0~60 cm土壤深度内4种土地利用方式下各粒径土壤团聚体MBC和MBN的储量,发现除粉+黏团聚体外,其他粒径团聚体MBC储量均为林地高于果园和坡耕地,撂荒地各粒径团聚体内的MBC储量均高于坡耕地;MBN储量表现为中间团聚体和微团聚体林地高于果园和坡耕地,而撂荒地除粉+黏团聚体外,其他粒径团聚体均高于坡耕地.总体上,林地和撂荒地团聚体MBC储量高于果园和坡耕地,MBN储量高于坡耕地,果园与林地团聚体MBN储量接近,表明林地的垦殖虽然对果园团聚体MBN影响非常小,但却导致了团聚体MBC以及坡耕地MBN的损失,而坡耕地撂荒则有利于团聚体MBC及MBN的恢复和蓄积.在土地利用转变过程中,土壤团聚体MBC的变化方向和变化量与土壤有机碳并不一致,存在很大的差异,因此,土壤团聚体微生物熵并不适于来评价该地土地利用变化对土壤的影响,采用有机碳总量作为表达土地利用变化的敏感性指标可能更好.

关键词：土地利用方式土壤团聚体微生物生物量碳微生物生物量氮缙云山

清澜港红树林湿地典型群落类型沉积物活性有机碳组分分布特征

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生态学报 2022年第11期42卷 4572-4581页

作者：陈小花陈宗铸雷金睿吴庭天李苑菱海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海口571100 海南省热带林业资源监测与应用重点实验室(筹) 海口571100 海口市湿地保护工程技术研究开发中心海口571100

滩涂海岸红树林生态系统通常具有较高的土壤养分,尤其是沉积物有机碳含量。海南岛红树林种类丰富且生长较好,通过对红树林沉积物有机碳组分的基础研究有利于提高对红树林湿地固碳能力的评估精度,加深对海洋蓝碳的认识。以清澜港红树林5... 详细信息

滩涂海岸红树林生态系统通常具有较高的土壤养分,尤其是沉积物有机碳含量。海南岛红树林种类丰富且生长较好,通过对红树林沉积物有机碳组分的基础研究有利于提高对红树林湿地固碳能力的评估精度,加深对海洋蓝碳的认识。以清澜港红树林5种典型群落类型为对象,比较分析表层土壤(0-10 cm)总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)含量差异及其与土壤因子之间的相关性。结果表明:(1)不同群落类型间,土壤TOC、MBC、DOC和EOC含量均值分别为66.76 g/kg、177.08 mg/kg、25.49 mg/kg和2.34 g/kg。对比发现,土壤TOC在角果木群落中含量最高,但各群落间无显著差异;土壤MBC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落和杯萼海桑群落显著高于榄李群落;土壤DOC在不同群落间存在显著差异,其中海莲群落和角果木群落显著高于其余群落;土壤EOC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落显著高于海莲群落和正红树群落。(2)活性有机碳各个组分占总有机碳的比例均值大小依次为EOC>MBC>DOC。土壤EOC、MBC、DOC的分配比例分别介于3.23%-4.02%、0.22%-0.36%、0.02%-0.08%之间。(3)冗余分析表明,土壤TN对土壤有机碳组分含量的单独解释率最高。土壤pH在土壤的单独解释率最低,其对土壤有机碳组分含量影响较小。(4)土壤TOC、MBC、DOC、EOC与土壤TN、含水量(SWC)呈极显著正相关。综上所述,潮位以及不同群系类型引起的土壤理化性质共同影响着土壤活性有机碳组分的浓度。

关键词：沉积物土壤因子微生物生物量碳易氧化有机碳可溶性有机碳

长期有机无机肥配施对红壤性水稻土微生物生物量和有机质结构的影响

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农业资源与环境学报 2021年第5期38卷 810-819页

作者：蓝贤瑾刘益仁侯红乾吕真真冀建华冯兆滨刘秀梅国家红壤改良工程技术研究中心/江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200 农业农村部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室南昌330200

为研究长期有机无机肥配施对红壤性水稻田作物产量、土壤微生物生物量及有机碳分子结构的影响,以始于1984年的江西红壤性水稻田长期定位试验为平台,选取的试验处理包括:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和等养分条件下70%化肥配施30%有机肥(NP... 详细信息

为研究长期有机无机肥配施对红壤性水稻田作物产量、土壤微生物生物量及有机碳分子结构的影响,以始于1984年的江西红壤性水稻田长期定位试验为平台,选取的试验处理包括:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和等养分条件下70%化肥配施30%有机肥(NPKM1)、50%化肥配施50%有机肥(NPKM2)、30%化肥配施70%有机肥(NPKM3),采用固体13C核磁共振测定了土壤有机碳组分含量,分析了土壤化学指标和土壤微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)。结果表明,连续34年的不同施肥处理显著影响了水稻产量、土壤微生物生物量及土壤有机碳(SOC)分子结构。与NPK处理相比,有机肥配施(NPKM1、NPKM2、NPKM3)提高了水稻产量,增幅为6.5%~7.7%(P>0.05),中低有机肥配施比例(30%和50%)稳产效果更优。长期单施化肥使土壤严重酸化,而配施有机肥可减缓土壤酸化。长期施肥处理MBC和MBN较CK处理分别显著提高17.0%~71.1%和104.1%~267.0%,但MBC/MBN下降,有机无机肥配施处理较NPK处理提高了微生物熵。长期单施化肥主要提高了烷基碳的相对含量,而配施有机肥同时提高烷基碳和烷氧碳(甲氧基/含氮烷基碳)含量,有利于土壤活性有机质累积。Pearson相关性分析表明土壤微生物生物量与SOC、氮磷养分指标及甲氧基/含氮烷基碳呈显著或极显著正相关,与芳基碳和羧基碳呈显著负相关。冗余分析显示SOC、有效磷、速效钾及烷基碳等对水稻产量的影响较大。研究表明,在供试条件下,长期实行中低比例有机肥配施化肥有利于提高土壤养分和土壤微生物生物量,并改善土壤有机质结构,是维持作物高产和提升土壤质量的有效施肥措施。

关键词：长期施肥红壤双季稻田微生物生物量碳微生物生物量氮核磁共振