五種溫帶森林土壤微生物生物量碳和氮的時(shí)空變化.pdf

1、土壤微生物是森林生態(tài)系統(tǒng)中的重要分解者,在碳和氮循環(huán)中起著重要作用,同時(shí)也是對(duì)環(huán)境變化的敏感指示者。本研究采用氯仿熏蒸浸提法測(cè)定了我國(guó)東北東部地區(qū)落葉松林(Larix gmelinii)、紅松林(Pinus Koraiensis)、蒙古櫟林(Quercus mongolica)、楊樺林(Populus davidiana和Betula platyphylla)和硬闊葉林(Fraxinus mandshurica,Juglans mand

2、shurica和Phellodendron amurense)5種溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物生物量碳(Cmic)和氮(Nmic)的時(shí)間和空間變化,比較同-氣候條件下不同林型土壤微生物生物量的差異,探索土壤微生物生物量碳和氮的時(shí)空格局及其控制因子。
　　 5種林型之間Cmic和Nmic差異顯著(P＜0.01)。落葉松林、紅松林、蒙古櫟林、楊樺林、硬闊葉林的Cmic的變化范圍依次分別為:278～937 mg kg-1、218～110

3、1 mg kg-1、313～1082 mg kg-1、510～1406 mg kg-1、440～2265 mg kg-1,其Nmic的變化范圍依次分別為:18～72 mg kg-1、18～108 mg kg-1、24～123 mg kg-1、43～183 mg kg-1、40～239mg kg-1,闊葉林型的土壤微生物生物量要高于針葉林型。5種林型的Cmic和Nmic均隨土壤深度的增加而下降:0～10 cm土層Cmic的變化范圍為537

4、～1471 mg kg-1,Nmic的變化范圍為51～162 mg kg-1;10～20 cm土層Cmic的變化范圍為335～716 mg kg-1,Nmic的變化范圍為33～69 mg kg-1。
　　 5種林型的Cmic和Nmic都存在明顯的時(shí)間動(dòng)態(tài)格局。不同林型土壤微生物生物量的時(shí)間動(dòng)態(tài)格局大體趨勢(shì)一致:在冬季的的Cmic和Nmic維持較高水平,在早春凍融過程出現(xiàn)波動(dòng)式下降,而在凍融過程前期下降幅度較大;在生長(zhǎng)季一般維持較

5、低水平,出現(xiàn)1～2個(gè)峰值的波動(dòng),但峰值大小和出現(xiàn)時(shí)間隨林型和土壤層次而變:在秋末出現(xiàn)上升趨勢(shì)。總體上,0～10 cm土層的Cmic和Nmic時(shí)間動(dòng)態(tài)格局比10～20 cm土層更為劇烈。與2008年相比,2009年土壤微生物生物量在生長(zhǎng)季的波動(dòng)更為劇烈一些。
　　 土壤微生物生物量與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系:Cmic和Nmic分別土壤有機(jī)碳和土壤全氮顯著正相關(guān)(R2=0.89,R2=0.82;P＜0.01):與凋落葉量顯著正相關(guān)(R2=

6、0.51,R2=0.56:P＜0.01)。Cmic與環(huán)境溫度負(fù)相關(guān)(R=-0.39～-0.52:P＜0.01),與水分條件正相關(guān)(R=0.67;P＜0.01)。而除了落葉松林外(P＞0.05),Nmic與土壤含水率正相關(guān)(R=0.64;P＜0.01),與環(huán)境溫度無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系(P＞0.05)。
　　 不同林型凋落物數(shù)量和組成、土壤理化性質(zhì)的差異是導(dǎo)致土壤微生物生物量產(chǎn)生差異的主要因素。同時(shí),環(huán)境因子的時(shí)間動(dòng)態(tài)通過影響土壤理化性質(zhì)