耕作方式对华北冬小麦田土壤微生物生物量碳分布特征的影响.doc

生态环境学报 2011, 20(3): 409-414
Ecology and Environmental Sciences

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耕作方式对华北冬小麦田土壤微生物
生物量碳分布特征的影响
张明园,黄光辉,孔凡磊,陈阜,张海林*
中国农业大学农学与生物技术学院//农业部农作制度重点开放实验室,北京 100193
摘要:土壤微生物生物量碳(SMBC)反映了土壤有机碳(SOC)情况,其值大小代表了土壤肥力的高低,研究不同耕作方
式 SMBC 的变化特征及其影响因素具有重要意义。试验于 2001 年在中国科学院栾城农业生态系统实验站开始,试验设置翻
耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT)三个处理。利用熏蒸提取-容量分析法研究了不同耕作处理 2007~2008 年冬小麦生育期的
SMBC 分布特征及影响因素。结果表明 SMBC 具有时空变化特征:在冬小麦生育期中,各 SMBC 处理均随着时间波动起伏,
并在小麦返青期和扬花期达到峰值;空间分布上 SMBC 含量随土壤深度的增加而降低。不同耕作处理间差异显著,0~5 cm
土层 SMBC 以 NT 最高,CT 最低;5~10 cm 土层 RT 与 CT 相当,NT 最低;10~20 cm 土层以 CT 最高,NT 最低;20~30
cm 各处理均较低,NT 亦为最低。对不同处理 SMBC 层化率分析显示:NT 具有明显的表层富集现象;RT 处理 0~10 cm SMBC
分布均匀;CT 处理 0~20 cm SMBC 分布均匀。对 SMBC 的影响因素分析表明:土壤有机碳是 SMBC 空间分布的主要影响
因素,二者呈显著正相关。而土壤温度和土壤含水量是影响 SMBC 季节变化的主要外界因素。
关键词:免耕;土壤微生物生物量碳;土壤含水量;土壤温度;土壤有机碳;层化率
中图分类号:;
文献标志码:A
文章编号:1674-5906(2011)03-0409-06
土壤微生物是农田生态系统的重要组成部分,
是生态环境改变的重要指标之一[1,2]。土壤微生物新
陈代谢能够影响土壤物理结构与化学性质,具有维
系良好根系微环境、提高作物产量等积极作用[3,4]。
土壤微生物生物量碳(SMBC)是衡量土壤微生物
量的直接指标[5],其值代表了土壤微生物种群的大
小[6]。耕作方式能够改变土壤容重、土壤孔隙度、
团聚体组成、土壤有机碳等理化性状,从而对土壤
微生物产生影响[7]。研究农田SMBC的分布及其变
化特征有利于规范合理的耕作措施及其配套技术,
对于农田土壤肥力的提高、作物增产等具有积极作
用[2,8]。目前耕作方式下土壤微生物动态及影响因素
的研究已有报道,但对整个作物生育期SMBC动态
监测的研究较少,且各因素对土壤微生物影响的贡
献阈值不明确,各影响因素好坏的界限比较模糊[5];
土壤含水量、土壤温度等主要因素对于土壤微生物
的影响仍停留在定性研究阶段。SMBC是土壤有机
碳的重要组分,并逐渐被认识为是表征土壤肥力高
低的重要指标[4,9]。SMBC受多种因素影响:秸秆还
田能显著增加农田 SMBC 含量[4] ; 土壤有机质
(SOC)与SMBC显著相关[2,5];同时