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

周正虎, 王传宽

东北林业大学生态研究中心, 哈尔滨 150040



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

周正虎, 王传宽*

东北林业大学生态研究中心, 哈尔滨 150040

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。……