[目的]微生物残体碳是土壤稳定碳库的主要组成部分.探究不同冻融强度下东北黑土区土壤真菌和细菌残体碳的变化和积累特征,以及玉米秸秆对这一过程的影响,以加深对东北黑土土壤有机碳循环过程和微生物调控机理的认知,为东北黑土区土壤肥力提升提供理论支撑.[方法]研究采用室内模拟培养试验,供试材料为玉米秸秆和黑土.设置3个冻融强度处理:弱冻融(融冻温度/冻结温度为5℃/-4℃)、强冻融(融冻温度/冻结温度为5℃/-9℃)和5℃常温对照,每个冻融处理分别设置添加和不添加玉米秸秆处理.一个冻融循环为土壤样品在5℃培养24h,逐渐降低温度至冻结温度,保持48h,然后升温至5℃,直到总时间96h(4天),然后进入下一个循环.冻融试验共进行了 16次循环,总培养周期为65天.在第0、3、8、12和16次冻融后采集土壤样品,测定土壤氨基葡萄糖(真菌残体标识物)和胞壁酸(细菌残体标识物)含量,分析微生物残体碳的累积特征及其对土壤有机碳的贡献.[结果]不添加玉米秸秆条件下,强冻融处理在前期较恒温对照显著增加了真菌和细菌残体碳含量及其对土壤有机碳的贡献,降低了土壤真菌细菌残体碳比值(F/B),而弱冻融处理相关指标较恒温处理则变化不明显;在第16次循环,强冻融显著降低了微生物残体碳含量及其对土壤有机碳的贡献,增加了 F/B值.在恒温和弱冻融处理中,添加秸秆在前期促进了真菌和细菌残体碳的累积,但在第16次循环,降低了真菌和细菌残体碳含量;而在强冻融处理中,添加秸秆则在试验结束时显著增加了细菌残体碳含量,降低了F/B值.试验结束时,添加秸秆后不同冻融强度对微生物残体碳贡献率影响不大.[结论]反复多次强冻融会降低土壤中微生物残体碳的累积,尤以细菌残体碳损失比例更大.添加玉米秸秆对真菌残体碳积累无显著影响,但能够显著增加细菌残体碳的积累,增加细菌残体碳的比例和其对土壤有机碳的贡献,在一定程度上抵消强冻融对微生物残体碳累积的不利影响.因此,添加秸秆可提高反复强冻融土壤中微生物源碳的稳定性.
国家科技期刊平台
NSTL
万方数据
维普
