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沈陽生態所在施肥影響森林土壤微生物殘體方面取得進展

撰稿: 沈陽應用生態研究所 發布時間:2021-12-24

  微生物殘體被認為是土壤有機碳庫中比較穩定的部分,其在森林土壤有機碳固存和林地肥力等方面具有重要意義。施肥在提高人工林生產力的同時,改變改變土壤微生物的結構與功能,進而影響土壤有機碳的循環過程。然而,在我國磷限制的紅壤區施肥如何影響森林土壤及其不同粒徑團聚體內的微生物群落結構和微生物殘體仍然是未知的。解決這一科學問題對于了解碳中和背景下森林土壤有機碳循環具有重要意義。 

  鑒于此,沈陽生態所人工林生態組研究團隊依托中國科學院會同森林生態實驗站的杉木人工林長期施肥試驗樣地,采集了施肥6年后的表層土壤,測定土壤不同粒徑團聚體中微生物的群落結構及其殘體組成。研究發現,無論是單一施氮肥或磷肥還是共同施用氮磷肥均顯著降低全土土壤的微生物生物量,而這種降低作用是小微團聚體內細菌和大團聚內真菌降低的共同結果。與活體微生物的響應不同,單一施氮肥或磷肥沒有影響全土土壤的微生物殘體含量及其在不同粒徑團聚體內的分布,但共同施用氮磷肥顯著增加了小團聚體內的真菌殘體含量,從而使微生物殘體從大團聚體向小團聚體轉移。根生物量的變化直接調控著施肥對土壤團聚體內的微生物類群和微生物殘體在不同粒徑團聚體內分布的影響。本研究結果強調,為準確預測施肥管理下土壤有機碳的動態變化,考慮土壤不同粒徑團聚體的變化是十分必要的。 

  上述研究成果以Non-additive effects of nitrogen and phosphorus fertilization on microbial biomass and residue distribution in a subtropical plantation為題發表在European Journal of Soil Biology上。博士后井艷麗為第一作者,王清奎研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金委項目(31830015、32171752、31901302)和江西省科技計劃重點項目(20181ACF60011)的支持。

  
  圖1 結構方程模型揭示氮磷共同施用對土壤微生物殘體分布的影響機制 
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