摘 要

微生物量碳作为土壤有机碳的重要指标，研究其分布变化规律，旨在为土壤有机碳调控及土壤固碳减排提供依据，为此，以江苏连云港不同林龄柳树人工林为研究对象，通过野外调查和室内分析，研究不同林龄柳树人工林土壤微生物量碳的垂直变化规律。结果表明：柳树人工林的土壤微生物量碳高于对照，且随林龄的增加而增加；不同林龄的柳树人工林的土壤微生物量碳均随土层加深而降低；土壤微生物量碳主要集中在0-40cm土层，占土壤微生物量碳总量的78.82%-85.09%，下层则相对较少，因此，土壤微生物量碳呈较为明显的垂直变化规律。由此可见，人工林植被对土壤微生物量碳的状况影响较大。

关键词：微生物量碳；土壤；柳树人工林；垂直分布

Vertical distributions of soil microbial biomass carbon in Salix‘binliu’ plantations with different ages in Eastern China

ABSTRACT

In the field of soil science, microbial biomass carbon is regarded as an important indicator of soil organic carbon. In this paper, we studied the vertical distributions of microbial biomass carbon to lay the foundation for regulating organic carbon, fixing carbon and reducing contamination in the soil. In our experiment, we took Salix‘binliu’ plantations as the research object. Based on field survey and lab analysis, we observed the vertical variation of soil microbial biomass carbon of plantations with different ages. The results showed that soil microbial biomass carbon in Salix‘binliu’ plantations increased with age, and was much higher than that of the contrast. The soil microbial biomass carbon reduced with the increase of soil depth, which mainly distributed in 0-40cm soil layer, accounting for approximately 78.82%-85.09% of total amount, while the subsoil contained relatively less. Thus, we conclude that the soil microbial biomass carbon show obvious vertical distributions and plantations do have a significant impact on soil microbial biomass carbon status.

Key words: microbial biomass carbon; soil; Salix‘binliu’ plantations; vertical distributions

目 录

1 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究进展 1

1.2.1 土壤微生物量碳的意义 1

1.2.2 土壤微生物量碳的变化规律 1

1.2.3 土壤微生物量碳的影响因素 2

1.2.4 土壤微生物量碳的测定 4

2 试验地概况与研究方法 5

2.1 试验地概况 5

2.2 研究方法 5

2.2.1 试验地选择 5

2.2.2 土壤样品采集与处理 5

2.2.3 土样分析项目与方法 5

2.2.4 数据处理 6

3 结果分析 7

3.1 不同季节土壤微生物量碳的垂直变化 7

3.1.1 春季土壤微生物量碳的垂直变化 7

3.1.2 夏季、冬季土壤微生物量碳的垂直变化 8

3.2 不同林龄人工林土壤微生物量碳的总体垂直变化状况 9

4 结论与讨论 11

4.1 不同林龄柳树人工林土壤微生物量碳的变化规律 11

4.2 人工林植被对土壤微生物量碳的影响 11

致谢 12

参考文献 13

1 绪论

1.1 研究目的和意义

土壤微生物量碳是指土壤中体积小于5000μm³活的和死的微生物体内碳的总和，在土壤总碳库中占比较小，一般为土壤有机碳全量的1%-4%，是土壤有效碳库的重要组成部分。研究表明，土壤微生物量碳可以作为衡量土壤有机碳变化的敏感指标，而土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标^[1]。因此开展土壤微生物量碳方面的研究对土壤改良、农林业发展等都有重要的意义。

不同利用方式对土壤微生物生物量的影响不同，森林植被的根际、凋落物对土壤有一定的滋养作用，且能够改善土壤性质、提高微生物活性，并对土壤微生物量碳积累有促进效果。土壤微生物量碳作为指示土壤肥力的重要指标，越来越为人们所重视，目前国内外研究在其季节变化和影响因素上已取得一系列成果，但对于柳树人工林特定环境下土壤微生物量碳的垂直分布规律方面还鲜有报道。本文选取柳树人工林——这类发展较快的重要人工林作为研究对象，对其土壤微生物量碳的垂直分布规律开展研究，探究土层、林龄与土壤微生物量碳之间的关系，对固碳增汇、保护环境具有重要意义。同时，此研究成果也将对柳树人工林改善和维护土壤肥力有一定意义。

1.2 国内外研究进展

1.2.1 土壤微生物量碳的意义

土壤微生物量碳、氮作为土壤活性养分的储存库，是植物生长可利用养分的主要来源。土壤微生物量碳与土壤肥力、土壤健康有着密切的关系，正如已被多次证实的土壤微生物量与土壤可利用氮之间的显著正相关关系，土壤中可利用碳的数量是调节土壤微生物生物量增长的驱动因子^[2]。土壤微生物量碳氮比反映土壤中微生物群落结构信息，微生物群落的变化使土壤微生物量碳氮比产生大的变化。我们常将土壤微生物量碳占土壤有机碳含量的百分比称为微生物熵^[3]，它的变化反映了土壤中有机碳向微生物量碳转化的速率、土壤中碳损失和土壤矿物对有机质的固定^[4]，许多研究者认为其能够反映土壤过程和土壤健康状况。

1.2.2 土壤微生物量碳的变化规律