红壤有机碳组分中微生物群落构成及均匀度决定其矿化特征

文献类型： 中文期刊

第一作者： 单会茹

作者： 单会茹;张璐;高强;段英华;徐明岗

作者机构：

关键词： 红壤;土壤有机碳组分;有机无机肥配施;有机碳矿化;微生物群落结构;物种均匀度

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2023 年 001 期

页码： 109-119

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】有机碳矿化是陆地碳循环的关键环节，探究长期不同施肥下有机碳组分的矿化特征及其微生物学响应，以明确有机碳在土壤中的固存过程和损失机制。【方法】选取中国农业科学院祁阳红壤肥力长期试验的撂荒（CK0）、不施肥对照（CK）、氮磷钾化肥配施（NPK）和化肥配施有机肥（NPKM） 4个处理，通过物理分组方法获得粗颗粒有机碳（cPOC）、细颗粒有机碳（fPOC）、团聚体内颗粒有机碳（iPOC）和矿物结合态有机碳（MOC）。以该4个处理的有机碳组分进行室内培养试验，研究有机质的矿化动态。采用磷脂脂肪酸（PLFA）方法测定各组分中的微生物量及组成，再利用冗余分析明确微生物群落特征对有机碳矿化的贡献。【结果】长期施肥显著提升了红壤总有机碳水平，显著提高了活性有机碳组分（cPOC、fPOC、iPOC）的占比。有机碳组分的矿化速率表现出明显的阶段性特征：前期（矿化1～35天）矿化迅速，后期逐渐变缓并趋于平稳。各组分平均最大矿化速率和累积矿化量均表现为fPOC＞cPOC＞iPOC＞MOC，表明fPOC组分的活性最高，可矿化性最强。与CK相比，CK0处理的cPOC、fPOC、iPOC和MOC组分最大矿化速率分别提高了158.0%、36.4%、67.3%和146.0%;NPK处理的4个组分有机碳的矿化速率与CK无显著差异；NPKM处理分别提高了246.0%、62.9%、21.4%和183.0%。土壤有机碳组分快速矿化阶段（矿化15天）的总PLFA生物量表现为f POC最高，平均为94.5 nmol/g，约为其他组分（平均26.1～35.0 nmol/g）的3倍。各组分中革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌（G+/G–）比例表现为MOC（6.06）＞cPOC （5.18）＞fPOC （1.26）＞iPOC （1.03），平均真菌/细菌（F/B）为iPOC （0.11）＞fPOC （0.10）＞MOC （0.06）＞cPOC （0.03）,fPOC和iPOC组分F/B值较高而G+/G–值较低，且二者的微生物群落多样性指数都高于其他组分，表明二者群落结构更稳定，所受养分胁迫较少，群落多样性高。冗余分析表明，微生物群落特征对组分矿化的总解释率达96.4%，其中总PLFA含量、真菌、革兰氏阴性菌是对有机碳组分矿化影响最大的3个因素。【结论】土壤有机碳的可矿化程度与微生物群落结构及群落的物种均匀度密切相关。长期施肥尤其是有机无机肥配施，提高了活性组分中的微生物量，因此提高了土壤中可矿化碳的比例，加之有机肥直接为土壤养分循环提供了额外的能量来源，促进了有机碳的矿化，这可能是施用有机肥提高土壤肥力的原因之一。

分类号： S153.6%S154.3

  • 相关文献

[1]长期施肥对红壤有机碳矿化及微生物活性的影响. 李梦雅,王伯仁,徐明岗,李桂花,孙楠,张文菊. 2009

[2]南方红壤稻田与旱地土壤有机碳及其组分的特征差异. 李昌新,黄山,彭现宪,黄欠如,张卫建. 2009

[3]长期施肥红壤性稻田和旱地土壤有机碳积累差异. 李文军,黄庆海,李大明,柳开楼,叶会财,肖国滨,张文菊,徐明岗. 2021

[4]北京市河流滨岸带植被调查. 袁小环,滕文军,杨学军,武菊英. 2012

[5]引入草木樨对半干旱黄土高原区早期植物群落演替和土壤养分的影响(英文). 郭志彬,王道中,刘长安,刘枫,李凤民. 2012

[6]稻田转变为旱地下土壤有机碳含量及其组分的变化特征. 黄山,芮雯奕,彭现宪,刘武仁,张卫建. 2009

[7]东北春玉米地长期免耕下土壤有机碳的剖面分布及其组分构成特征. 黄山,彭现宪,殷明,刘武仁,张卫建. 2008

[8]肥料减施条件下水稻土壤有机碳组分对紫云英-稻草协同利用的响应. 廖育林,鲁艳红,谢坚,杨曾平,聂军,曹卫东. 2017

[9]深耕结合秸秆还田提高作物产量并改善耕层薄化土壤理化性质. 韩上,武际,李敏,陈峰,王允青,程文龙,唐杉,王慧,郭熙盛,卢昌艾. 2020

[10]长期撂荒对黑土土壤有机碳组分的影响. 周伟,张运龙,徐明岗,李文瑾,吴红慧,文石林. 2021

[11]耕作方式对稻田土壤活性有机碳组分、有机碳矿化以及腐殖质特征的影响. 何明菊,区惠平,何冰,沈方科,顾明华. 2014

[12]棉秆炭特性及其对灰漠土土壤有机碳矿化的效应. 唐光木,徐万里,顾美英,姚红宇,蒲胜海,胡克林. 2019

[13]添加牛粪对长期不同施肥潮土有机碳矿化的影响及激发效应. 戚瑞敏,赵秉强,李娟,林治安,李燕婷,杨相东,李志杰. 2016

[14]玉米与蚕豆秸秆配施对秸秆分解及土壤养分含量的影响. 夏志敏,周建斌,梅沛沛,王平,桂林国,李隆. 2012

[15]长期施肥对黄壤性水稻土有机碳矿化的影响. 郭振,王小利,段建军,焦克强,孙沙沙,段英华,张雅蓉,李渝,蒋太明. 2018

[16]不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征. 王永慧,杨殿林,红雨,赵建宁,轩青霞,霍莉莉,谭炳昌,修伟明,王丽丽. 2019

[17]长期施肥对红壤性水稻土有机碳矿化的影响. 吕真真,刘秀梅,仲金凤,蓝贤瑾,侯红乾,冀建华,冯兆滨,刘益仁. 2019

[18]保护性耕作对土壤有机碳稳定化影响的研究进展. 祁剑英,马守田,刘冰洋,阚正荣,刘鹏,王兴,刘洋,张海林. 2020

[19]不同封育年限荒漠草原土壤有机碳矿化及温度敏感性. 宋珂辰,王国会,许冬梅,王星. 2021

[20]不同有机肥施用模式下黄壤稻田根际和非根际土壤有机碳的矿化特征. 张雅蓉,刘彦伶,黄兴成,杨叶华,朱华清,熊涵,李渝. 2023

作者其他论文 更多>>

微信小程序