帽儿山地区不同土地利用方式下土壤-微生物-矿化碳氮化学计量特征

作者:周正虎; 王传宽

摘要:土地利用方式的变化导致土壤碳氮含量及其化学计量关系的变化,然而土壤微生物化学计量及其驱动的碳氮矿化过程如何响应这种变化仍不明确。以帽儿山地区天然落叶阔叶林、人工红松林、草地和农田4种不同土地利用类型为对象,测定其土壤有机碳(C(soil))、全氮(N(soil))、微生物生物量碳和氮(C(mic)和N(mic))、土壤碳和氮矿化速率(C(min)和N(min)),旨在比较不同土地利用方式对土壤、微生物碳氮化学计量特征及矿化速率的影响,探索土壤-微生物-矿化之间碳氮化学计量特征的相关性,揭示微生物对土壤碳氮化学计量变化的响应和调控机制。结果显示:C(soil)、N(soil)、C(mic)、N(mic)和C(min)均呈现天然落叶阔叶林〉人工红松林〉草地〉农田,而天然落叶阔叶林和草地的N(min)显著高于人工红松林和农田。土地利用方式显著影响土壤和微生物碳氮比(C∶N(soil)和C∶N(mic)),均呈现农田最高。不同土地利用方式的数据综合分析发现:碳氮矿化速率比与C∶N(mic)呈负相关,而和微生物与土壤碳氮化学计量不平衡性(C∶N(imb))显著正相关。单位微生物生物量的碳矿化速率(qCO2)随着C∶N(mic)的增加而降低,而单位微生物生物量的氮矿化速率(qAN)随着C∶N(mic)的增加而增加。C∶N(imb)与qCO2正相关,与qAN负相关。以上结果表明,微生物会通过改变自身碳氮化学计量、调整碳氮之间相对矿化速率,以适应土地利用变化导致的土壤碳氮及其化学计量的变异性,以满足自身生长和代谢的碳氮需求平衡。

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关键词:
  • 化学计量
  • 碳矿化
  • 氮矿化
  • 土壤微生物
  • 土地利用变化

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期刊名称:生态学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:5600

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国生态学会;中国科学院生态环境研究中心
出版地方:北京
快捷分类:生物
国际刊号:1000-0933
国内刊号:11-2031/Q
邮发代号:82-7
创刊时间:1981
发行周期:半月刊
期刊开本:B5
下单时间:1-3个月
复合影响因子:3.21
综合影响因子:4.06