半干旱荒漠化地區(qū)不同土地利用方式下土壤團(tuán)聚體微生物量與群落功能特性分析.pdf

1、團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單位,其數(shù)量和質(zhì)量直接決定土壤肥力.土壤團(tuán)聚體的形成是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,微生物在此過程中起著非常重要的作用.內(nèi)蒙古干旱、半干旱地區(qū)是中國(guó)生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)之一,表層土壤團(tuán)聚體的數(shù)量和質(zhì)量,不僅直接關(guān)系到土壤接納和儲(chǔ)蓄雨水及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力,而且與抑抗風(fēng)蝕緊密聯(lián)系.該研究從內(nèi)蒙古武川縣采集了林地、旱地、灌溉耕地和草地等7個(gè)不同利用方式的土壤,采用干篩法獲得了>5mm、5~2mm、2~1mm、1~0.5mm、0.5~

2、0.25mm和<0.25mm等6個(gè)不同粒徑的土壤團(tuán)聚體,研究了土壤團(tuán)聚體內(nèi)的微生物量、活性及群落結(jié)構(gòu)的分布特點(diǎn)和規(guī)律,對(duì)提高土壤肥力和降水利用效率及降低風(fēng)蝕等都將具有很大的理論和實(shí)際指導(dǎo)意義.主要結(jié)論如下:土壤微生物量碳含量153~336mg kg<'-1>,灌溉耕地土壤最高,在>2mm的大團(tuán)聚體中的含量相對(duì)高于小團(tuán)聚體;K<,>SO<,4>浸提碳含量11~59mg kg<'-1>,在<1mm的團(tuán)聚體中相對(duì)較高.土壤有機(jī)碳含量高的土壤大

3、團(tuán)聚體的比例也高,微生物量碳與有機(jī)碳呈極顯著的相關(guān)性.土壤全氮、微生物量氮和K<,2>SO<,4>浸提氮的含量,皆是灌溉耕地土壤最高,草地最低;不施肥的土壤,其小團(tuán)聚體全氮和微生物量氮明顯低于大團(tuán)聚體;而有機(jī)物質(zhì)輸入比較多的灌溉耕地土壤,不僅其全氮含量比較高,而且小團(tuán)聚體的全氮和微生物量氮也比較多,說明低肥力的土壤氮素首先在大團(tuán)聚體循環(huán),可能暗示在自然土壤生態(tài)系統(tǒng),大團(tuán)聚體中的氮素循環(huán)轉(zhuǎn)化比小團(tuán)聚體更加重要.土壤微生物量磷、有機(jī)磷含量在

4、灌溉耕地土壤最高,草地土壤最低,在大團(tuán)聚體含量高于小團(tuán)聚體.土壤有機(jī)磷以中等活性和中等穩(wěn)定性有機(jī)磷為主,占總有機(jī)磷的70~88﹪,其次為穩(wěn)定性有機(jī)磷和活性有機(jī)磷.中等穩(wěn)定性和穩(wěn)定性有機(jī)磷在大團(tuán)聚體中含量較高,活性和中等活性有機(jī)磷含量則在小團(tuán)聚體較高.結(jié)果表明大團(tuán)聚體可能是磷供給的主要來(lái)源,小團(tuán)聚體則是保持土壤磷的場(chǎng)所.草地土壤有機(jī)磷的活性較高.灌溉耕地土壤微生物量的ATP濃度、微生物新陳代謝商和誘導(dǎo)呼吸量都高于其它土壤,微生物ATP含量

5、6.54~9.32μmol g<'-1>C<,mic>,平均含量8.22μmol ATP g<'-1>C<,mic>;大團(tuán)聚體的微生物ATP濃度、新陳代謝商和誘導(dǎo)呼吸量高于小團(tuán)聚體,表明大團(tuán)聚體土壤微生物的活性較高大團(tuán)聚體內(nèi)的養(yǎng)分周轉(zhuǎn)速率可能較高.土壤總磷脂脂肪酸含量19.82~47.28ng g<'->,灌溉耕地最高、林地最低,脂肪酸中單烯脂肪酸的含量最高,其次為支鏈和直鏈脂肪酸.不同土壤細(xì)菌的含量差異較大,灌耕地是旱地的近3倍,真菌

6、含量則在草地和林地土壤較高.主成分分析表明14:0 3OH是對(duì)群落組成影響最大的脂肪酸,灌溉耕地、旱地和草地土壤的群落結(jié)構(gòu)比較接近,林地土壤則與它們不同.Biolog研究表明草地和灌溉耕地土壤對(duì)碳源的利用程度較高,氨基酸類、糖類、多聚物類和羧酸是土壤微生物的優(yōu)勢(shì)碳源種類;林地和草地土壤對(duì)氨基酸的利用程度最高、旱地和灌溉耕地則對(duì)多聚物有優(yōu)勢(shì)利用.主成分分析顯示林地和草地、灌溉耕地和旱地土壤有相同的碳源利用模式,微生物對(duì)碳源的利用特性反映了