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

分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-04-18 合作期刊: 《生态学报》

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( Csoil ) 、全氮( Nsoil ) 、微生物生物量碳和氮( Cmic 和 Nmic ) 、土壤碳和氮矿化速率( Cmin 和 Nmin ) ，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:Csoil、Nsoil、Cmic、Nmic和Cmin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Nmin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∶Nsoil和 C∶Nmic)，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∶Nmic呈负相关，而和微生物与土壤碳 氮化学计量不平衡性(C∶Nimb)显著正相关。 单位微生物生物量的碳矿化速率(qCO2)随着C∶Nmic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∶Nmic的增加而增加。 C∶Nimb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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