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两种母岩发育森林土壤微生物生物量碳代谢的差异性
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作者 付瑞桐 万翔宇 +4 位作者 杨馨逸 李德军 胡培雷 段鹏鹏 张玉玲 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1432-1443,共12页
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... 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(P<0.05);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(P<0.05);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(P<0.05);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(P<0.05),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(P<0.05),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(P<0.05)。此外,土壤CUE与MBC和MBC︰MBN呈显著负相关(P<0.05);微生物呼吸速率仅与酚氧化酶活性呈显著负相关(P<0.05)。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。 展开更多
关键词 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
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不同品种小麦下土壤微生物量和可溶性有机物对不同施氮量的响应 被引量：13
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作者 杨馨逸 刘小虎 +3 位作者 韩晓日 段鹏鹏 朱玉翠 齐文 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1315-1324,共10页
【目的】辽春10号和辽春18号小麦是常见的两个小麦品种,但是关于这两个小麦品种在不同施氮量下对维持土壤肥力的差异性方面还未知,因此探讨土壤中活性有机库(微生物量碳氮和土壤可溶性有机碳氮)在各生育期的动态变化,以此来评价土壤活... 【目的】辽春10号和辽春18号小麦是常见的两个小麦品种,但是关于这两个小麦品种在不同施氮量下对维持土壤肥力的差异性方面还未知,因此探讨土壤中活性有机库(微生物量碳氮和土壤可溶性有机碳氮)在各生育期的动态变化,以此来评价土壤活性有机库对不同施氮量的响应以及转化。【方法】以不同品种盆栽小麦为研究对象,在不同施氮量(N0:0 kg·hm^(-2)、N1:45 kg·hm^(-2)、N2:90 kg·hm^(-2)、N3:135 kg·hm^(-2)、N4:180 kg·hm^(-2)、N5:225kg·hm^(-2))的设定下,探究土壤活性有机库在小麦生育期内的动态变化及相互关系。【结果】小麦生育期以及氮水平对土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的含量有显著影响(P<0.01);除可溶性有机碳和有机碳外(P>0.05),小麦品种对土壤微生物量碳氮和可溶性有机氮均有显著影响(P<0.01)。施用氮肥能够显著提高土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的含量(P<0.05),并且随施氮量的增加,土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮在N3处理达到最大,然后随施氮量的增加而降低,特别是在N5处理下,土壤可溶性有机碳氮的含量均低于不施氮肥处理(N0);与微生物量氮和可溶性有机碳相比,施用氮肥对土壤微生物量碳和土壤可溶性有机氮含量的增幅更大;土壤微生物量碳/土壤微生物量氮在N5处理下最大(平均值分别为13.28和11.45),而在N3处理下最低(平均值分别为7.94和7.83)。在小麦整个生育期内,土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮含量均在开花期最大,其次为收获期、拔节期和分蘖期,苗期最小,总的来说,在各个时期土壤可溶性有机碳与微生物量碳以及土壤可溶性有机氮与微生物量氮之间均有着显著的正相关关系(P<0.01);两个不同品种小麦之间,其地上生物量均没有显著差异(P>0.05),但随施氮量的增加,呈先增加后降低的趋势,并且随小麦生育期而增加;而土壤有机碳和土壤全氮也在N3处理达到最大,并且随生育期而增加,在收获期达到最大。【结论】适宜氮量(N3)能够更好地协调土壤中微生物量碳氮和可溶性有机碳氮在小麦生育期内的转化及维持土壤生产力。 展开更多
关键词 氮水平 小麦品种 土壤微生物量碳和氮 土壤可溶性有机碳和氮
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施氮量对不同肥力土壤氮素转化及其利用率的影响 被引量：37
3
作者 杨馨逸 刘小虎 韩晓日 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第13期2561-2571,共11页
【目的】评价不同施氮量下不同肥力土壤在小麦孕穗期的土壤活性氮组分(土壤矿质氮、可溶性有机氮和微生物量氮)的转化与氮肥利用率的变化。【方法】以长期(37年)定位试验下不同施肥处理土壤(贫瘠土壤-NF:长期不施肥;低肥力土壤-LF:长期... 【目的】评价不同施氮量下不同肥力土壤在小麦孕穗期的土壤活性氮组分(土壤矿质氮、可溶性有机氮和微生物量氮)的转化与氮肥利用率的变化。【方法】以长期(37年)定位试验下不同施肥处理土壤(贫瘠土壤-NF:长期不施肥;低肥力土壤-LF:长期施用化肥;中肥力土壤-MF:长期施用低量有机肥配施无机肥;高肥力土壤-HF:长期施用高量有机肥配施无机肥)为研究对象,通过盆栽试验,利用^(15)N示踪法,研究添加外源硫酸铵氮肥(N0:0 kg·hm^(-2)、N1:135 kg·hm^(-2)、N2:180 kg·hm^(-2))之后,小麦生长旺盛时期(孕穗期)土壤活性氮组分在不同肥力土壤中的变化以及与土壤供氮效应之间的联系。【结果】随施氮量增加,不同肥力土壤的可溶性氮均呈先增加后降低的趋势,在N1处理最高,而各处理的土壤微生物量氮在N2达到最大,N1最低;不同肥力土壤可溶性氮变化均为高肥力土壤>中肥力土壤>低肥力土壤>贫瘠土壤,而微生物量氮变化均为高肥力土壤>中肥力土壤>贫瘠土壤>低肥力土壤(P<0.05);施氮对不同肥力土壤可溶性氮和微生物量氮的影响在低肥力土壤最大,而在高肥力土壤增幅最小。不同肥力土壤供氮量、氮肥利用率以及吸氮总量和吸^(15)N量的变化均为高肥力土壤>中肥力土壤>低肥力土壤>贫瘠土壤(P<0.05),其中,吸收^(15)N量所占小麦吸收总氮的百分比大小变化为低肥力土壤>中肥力土壤>高肥力土壤>贫瘠土壤(P<0.05)。相同肥力不同处理下,土壤供氮量、氮肥利用率以及小麦吸氮量和吸^(15)N肥料的量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,均以N1处理显著高于其他处理(P<0.05),总体上施氮处理下小麦吸肥料氮所占吸收总氮的百分比的平均值为44%;各肥力土壤中肥料损失量均为贫瘠土壤>低肥力土壤>中肥力土壤>高肥力土壤(P<0.05),而且氮肥损失量均随施氮量的增加而增加,在N2处理最大;土壤活性氮组分与土壤供氮、氮肥利用率、小麦吸氮之间均具有显著的正相关关系(P<0.05)。【结论】在高肥力土壤上添加适宜氮量(135 kg·hm^(-2))利于土壤中活性氮组分的转化,能更好地协调土壤供氮与作物需氮间的关系,提高氮肥利用率,减少氮素在土壤中的损失。 展开更多
关键词 施氮量 不同肥力土壤 土壤矿质氮 土壤可溶性有机氮 土壤微生物量氮 氮肥利用率
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