巖溶與非巖溶土壤微生物數(shù)量、酶活性與碳源代謝功能比較.pdf

1、本研究以巖溶區(qū)、混合區(qū)和非巖溶區(qū)典型水稻田、柑橘園和玉米地的表層土壤為研究對象，比較三類區(qū)域中微生物數(shù)量、生物量、酶活性及微生物碳源代謝多樣性，探討巖溶區(qū)土壤微生物在有機碳積累機制中的作用，主要研究結(jié)果和認(rèn)識如下：
　　⑴三種土地利用方式下，巖溶區(qū)土壤有機碳、總氮、pH和交換性Ca2+均顯著高于非巖溶區(qū)，且稻田土壤中陽離子交換量和交換性Mg2+也是巖溶區(qū)較高，土壤總氮與有機碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著正相關(guān)(稻田、橘園、玉米地中R分別為0.

2、958、0.906、0.981，P<0.01)；在稻田中，陽離子交換量和交換性Ca2+與有機碳分別呈極顯著正相關(guān)和顯著正相關(guān)。
　?、扑咎镏?，巖溶區(qū)土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量、微生物量碳、微生物商均顯著高于非巖溶區(qū)(分別高出37％、92%、51%、16%)，在柑橘園和玉米地中，巖溶區(qū)的這四個指標(biāo)也是顯著高于非巖溶區(qū)。稻田中，細(xì)菌數(shù)量與有機碳呈極顯著正相關(guān)(R=0.838，P<0.01)、與總氮顯著正相關(guān)(R=0.748，P<0.05)

3、，上述的正相關(guān)關(guān)系，在柑橘園和玉米地中也同樣存在，表明土壤有機碳積累與微生物數(shù)量和生物量提高之間相互促進(jìn)關(guān)系。
　?、侨N土地利用方式下，巖溶區(qū)蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶活性整體上是顯著高于非巖溶區(qū)，水稻田中，蔗糖酶活性高出114%、脲酶活性高出463%，柑橘園和玉米地中，堿性磷酸酶活性分別高出76%、100%。相關(guān)性分析顯示，在水稻田中，三種酶活性與有機碳、總氮、陽離子交換量、交換性Ca2+分別呈極顯著正相關(guān)或呈顯著正相關(guān)；在柑橘

4、園和玉米地中，三種酶與土壤有機碳和多個養(yǎng)分指標(biāo)也呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明巖溶區(qū)較高的土壤有機碳碳和養(yǎng)分含量與微生物酶活性之間相互的促進(jìn)關(guān)系。
　　⑷巖溶區(qū)土壤微生物碳源代謝AWCD值和對不同類型碳源的利用能力顯著高于非巖溶區(qū)，表明巖溶區(qū)土壤微生物對多個碳源的利用率更高，且碳源利用的整體水平都要強于非巖溶區(qū)。主成分分析表明，巖溶區(qū)土壤微生物群落代謝特征與非巖溶區(qū)差異顯著，而糖類、氨基酸類和酸類是其產(chǎn)生分異的敏感碳源。在水稻田和柑橘園

5、中，巖溶區(qū)土壤微生物碳源代謝多樣性指數(shù)(H、U、D、S)均顯著高于非巖溶區(qū)。表明有機碳積累與碳源代謝能力提高之間的相互促進(jìn)關(guān)系。
　　以上研究結(jié)果表明，巖溶區(qū)土壤較高的pH、總氮、交換性Ca2+、是維持該區(qū)域較高有機碳含量的重要因素。豐富的土壤有機碳和養(yǎng)分，為微生物的生長繁殖給予了重要的營養(yǎng)物質(zhì)，提高微生物的豐度，加快有機碳的周轉(zhuǎn)和多種碳源的代謝能力和代謝類型，從而促進(jìn)土壤有機碳的積累。這種相互促進(jìn)關(guān)系在水稻田土壤中表現(xiàn)更為顯著。