关键词:采伐干扰;年龄系列;微生物生物量碳;微生物生物量氮;季节动态;温带森林 Abstract Aims Soil microbes play a key role in the biogeochemical cycling in terrestrial ecosystems and are important for the nutrient recovery of degraded soils due to disturbances. However, dynamics in soil microbial biomass during the development of the secondary forest after logging are little known. Our objectives were to examine the temporal dynamics and influencing factors of soil microbial biomass carbon content (Cmic) and nitrogen content (Nmic) along a temperate forest logging chronosequence.Methods The logging chronosequence included four sites with 0-year, 10-year, 25-year, and 56-year sites since clear cutting of a deciduous broadleaved forest and was established in 2014 in the Mao’ershan Forest Ecosystem Research Station, Northeast China. The Cmic and Nmic at all the sites were measured monthly during the growing season (from April to October) with the chloroform fumigation extraction method; the soil dissolved organic carbon content (Cdis), total nitrogen content (Ndis), soil water content and temperature were simultaneously measured. Important findings (1) There were significant differences in soil microbial biomass among the four sites: the means of Cmic at the 56-year and 0-year sites were significantly higher than those at the 25-year and 10-year sites; the means of Nmic at the 0-year and 56-year sites were significantly higher than those at the 10-year site, while the 25-year site had intermediate Nmic; The Cmic/Nmic ratios at the 56-year and 10-year sites were significantly higher than those at the 25-year and 0-year sites. (2) The Cmic and Nmic at the 0-year site tended to decrease at the end of the growing season compared to earlier times, while those at the rest sites showed an increasing trend or no significant change. Soil microbial biomass among the 10-year, 25-year, and 56-year sites differed at the early growing season, and its amplitude of variations decreased as the stand age increased. The Cmic/Nmic ratios at all sites showed a “W-shaped” seasonal pattern. (3) The main influencing factors of the seasonality of soil microbial biomass varied with the stand ages: they switched from soil water content at the 0-year and 10-year sites to the soil dissolved nutrients contents at the 10-year, 25-year, and 56-year sites. The seasonality of Cmic/Nmic ratios at the 0-year site was mainly influenced by soil temperature and Cdis, while those at the other three sites were driven by the Cdis/Ndisratio. It was concluded that with the forest development after clear cutting, the characteristics of vegetation and soil have been changing, inducing increased soil microbial biomass and thereby improved soil nutrient regime, which reflected strong links between aboveground changes in vegetation and belowground dynamics in soil microbes.
研究地设在黑龙江帽儿山森林生态系统国家野外科学观测研究站(45.40° N, 127.67° E)。气候为明显的大陆性温带季风气候, 年平均气温2.8 ℃, 年降水量629 mm。平均海拔400 m, 平均坡度10°-15°。地带性土壤为暗棕色森林土壤。植被是经干扰后形成的天然次生林及人工林。 在相同气候, 相似土壤基质、海拔、地形条件下, 选取阔叶红松原始林经采伐后天然更新形成的林龄分别为10年、25年和56年的落叶阔叶林(表1), 每个林龄的林分各设置3块面积为20 m × 30 m 的重复样地。另外, 在56年林分随机设置3块面积为10 m × 30 m的皆伐迹地样地, 作为0年的采伐迹地。为了尽可能减少采伐作业对地被物和土壤的影响, 采伐作业在冰雪覆盖、土壤冻结的2014年冬季(3月)进行。 Table 1 表1 表1样地基本特征(平均值±标准偏差, n = 3) Table 1Characteristics of the sampled plots (mean ± SD, n = 3)
林龄 Site age (a)
坡度 Slope (°)
林分密度 Site density (trees•hm-2)
胸高断面积 Basal area (m2•hm-2)
平均胸径 Mean DBH (cm)
林分组成 Site composition
0-20 cm土壤pH值 Soil pH value at 0-20 cm depth
0
18
0
0
0
未评估 Not assessed
4.70 ± 0.16
10
15
6 200 ± 2 300
19.51 ± 2.40
5.0 ± 0.5
10BP+PU+PA+AM
4.83 ± 0.21
25
15
6 028 ± 804
25.62 ± 2.30
12.2 ± 0.4
5BP3PD1UJ1FM+AM-PA-QM
4.85 ± 0.10
56
18
1 833 ± 617
28.77 ± 4.12
26.8 ± 1.3
3BP2AM1UJ1JM1FM 1PD1TM+TA+PA-QM
4.45 ± 0.30
All sites are located at the middle slope. The site composition: AM, Acer mono; BP, Betula platyphylla; FM, Fraxinus mandschurica; JM, Juglans mandshurica; PA, Phellodendron amurense; PD, Populus davidiana; PU, Populus ussuriensis; QM, Quercus mogolica; TA, Tilia amurensis; TM, Tilia mandshurica; UJ, Ulmus davidiana var. japonica. Numbers in front of the tree species represent the tenths of the basal area of this tree species out of the whole area of the plot; “+” and “-” in front of the tree species mean that the percentage is <5% and <2%, respectively. DBH, diameter at breast height.所有样地均设在中坡。林分组成中, 树种AM、BP、FM、JM、PA、PD、PU、QM、TA、TM和UJ分别表示色木槭、白桦、水曲柳、胡桃楸、黄檗、山杨、大青杨、蒙古栎、紫椴、糠椴和春榆, 树种前面的数字表示该树种胸高断面积所占的成数, 树种前面的“+”和“-”分别表示组成比例<5%和<2%。 新窗口打开
不同林龄林分间0-10 cm土层(表层) Cmic和Nmic具有显著差异(p < 0.05), 变化范围分别为1 269- 1 523和255-321 mg•kg-1。Cmic表现为56年林分和采伐迹地显著高于25年和10年林分(图1A), Nmic表现为采伐迹地、56年林分显著高于10年林分, 25年林分居中(图1B)。不同林龄林分10-20 cm土层(深层) Cmic、Nmic变化范围分别为667-792和113-128 mg•kg-1。不同林龄林分间深层Cmic差异显著(p < 0.05), 表现为56年林分显著高于其他3个林龄林分; Nmic差异不显著(p > 0.05)。表层Cmic和Nmic分别为深层的2.0倍和2.4倍(图1A、1B)。其中, 采伐迹地深层Cmic和Nmic下降程度最高, 分别下降了56.2%和62.8%。 显示原图|下载原图ZIP|生成PPT 图1不同林龄林分土壤微生物生物量碳含量(A)、氮含量(B)及碳氮比(C)生长季均值垂直变化的比较(平均值±标准误差)。不同大写字母代表同一林分不同土层的显著性差异组别, 不同小写字母代表同一土层不同林分的显著性差异组别, 相同字母表示无显著性差异。 -->Fig. 1Comparisons of the vertical changes in the means of soil microbial biomass carbon content (A), nitrogen content (B) and carbon and nitrogen ratio (C) at different sites during the growing season (mean ± SE). Different capital letters of the same site indicate significant differences between soil layers, and different lowercase letters of the same soil layer indicate significant differences among sites, while the same letter indicates no significant difference. -->
不同林龄林分间表层Cmic/Nmic差异显著(p <0.05, 图1C), 变化范围为4.76-5.03, 表现为56年、10年林分显著高于25年林分、采伐迹地。深层Cmic/Nmic变化范围为5.67-6.29, 表现为采伐迹地显著小于其他3个林龄林分(p < 0.05)。不同林龄林分Cmic/Nmic均随着土层加深而显著增大。 不同林龄林分表层Cdis、Ndis、Cdis/Ndis的生长季均值均存在显著差异(p < 0.05, 图2A、2B、2C): 10年林分Cdis显著小于其他3个林龄林分; 10年林分、25年林分Ndis显著小于其他两个林龄林分。4个林龄林分Cdis、Ndis均随着土层加深而显著降低(图2A、2B), 其中, 采伐迹地Ndis降低程度最大(37.6%)。Cdis/Ndis随着土层加深而显著增大(图2C)。在深层, 4个林龄林分Cdis、Cdis/Ndis差异不显著(p > 0.05); 而Ndis表现为56年林分显著高于其他林龄林分(p < 0.05)。 显示原图|下载原图ZIP|生成PPT 图2不同林龄林分土壤可溶性有机碳含量(A)、可溶性全氮含量(B)、可溶性有机碳/可溶性全氮比(C)及土壤含水率(D)生长季均值垂直变化的比较(平均值±标准误差)。不同大写字母代表同一林分不同土层的显著性差异组别, 不同小写字母代表同一土层不同林分的显著性差异组别, 相同字母表示无显著性差异。 -->Fig. 2Comparisons of the vertical changes in the means of soil dissolved organic carbon content (A), total nitrogen content (B), dissolved organic carbon and nitrogen ratio (C), and water content (D) among the four sites during the growing season (mean ± SE). Different capital letters of the same site indicate significant differences between soil layers, and different lowercase letters of the same soil layer indicate significant differences among sites, while the same letter indicates no significant difference. -->
不同林龄林分表层土壤含水率的生长季均值差异显著(p < 0.05, 图2D), 采伐迹地、56年林分显著高于其他林分, 但深层差异不显著(p > 0.05)。4个林龄林分土壤含水率均随土层加深而降低, 采伐迹地降低程度最大(37.7%)。不同林龄林分T5的生长季均值差异显著(图3A), 表现为采伐迹地、10年林分显著高于25年林分, 56年林分居中(p < 0.05)。 显示原图|下载原图ZIP|生成PPT 图3不同林龄林分土壤5 cm温度生长季平均值(A)及季节动态(B)的比较(平均值±标准误差)。不同小写字母表示不同林分的显著性差异组别。 -->Fig. 3Comparisons of the means of soil temperature at 5 cm depth during the growing season among sites and their seasonal dynamics (mean ± SE). Different lowercase letters indicate significant differences among sites. -->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT 图4不同林龄林分土壤微生物生物量碳含量(A)、氮含量(B)及碳氮比(C)的季节动态(平均值±标准误差)。 -->Fig. 4Seasonal dynamics in soil microbial biomass carbon content, nitrogen content and microbial biomass carbon and nitrogen ratio at different sites (mean ± SE). -->
3.2.1 微生物生物量碳氮含量的季节动态 4个林龄林分土壤微生物生物量季节变化格局的差异主要体现在生长季前期和后期, 中期的变化基本一致, 均在较小范围内波动(图4), 这可能是此时植被、土壤温度、水分的变化较小造成的(刘爽和王传宽, 2010; Kaiser et al., 2011)。采伐迹地土壤微生物生物量季节变化格局与其他3个林龄林分的差异主要体现在生长季后期: 前者Cmic、Nmic整体上均呈现逐渐降低的趋势, 而后者Cmic在生长季后期显著上升, Nmic变化不明显。在生长季后期, 10年、25年、56年林分植物对养分的吸收减少, 加之新鲜凋落物输入, 微生物可利用的底物充足(刘爽和王传宽, 2010), 导致微生物生物量呈现上升趋势(图4), 这对于土壤养分在非生长季的固存具有重要意义; 而采伐迹地Cmic、Nmic在生长季后期分别下降了9.6%、21.4%, 这可能会增加土壤养分在非生长季的淋溶损失(Kaiser et al., 2011)。此外, 采伐迹地土壤微生物生物量与可溶性养分相关不显著(表3), 仅深层土壤微生物生物量与土壤含水率显著正相关。这说明采伐迹地植被的减少导致微生物与植物养分竞争作用降低, 因此土壤养分不是微生物生长的主要限制因子; 由于植被覆盖减少, 土壤持水量降低, 导致土壤水分成为限制因子。由此可见, 采伐强烈地影响了土壤微生物生物量的季节动态, 并将进一步导致土壤养分退化。 10年、25年、56年林分土壤微生物生物量的差异主要体现在生长季前期(图4)。土壤表层3个林分Cmic均在降低之后升高, 与以往研究结果(Edwards et al., 2006; 刘爽和王传宽, 2010)一致。相反, 在生长季前期, Cdis增加之后降低。这可能是由于5月土壤温度显著升高, 导致适宜在低温条件下生存的真菌大量破裂、死亡(图4C; 丁爽和王传宽, 2009; 刘爽和王传宽, 2010; Robert et al., 2010), 因此Cmic降低, 但Cdis含量提高(Edwards et al., 2006; Edwards & Jefferies, 2013); 此外, 林木展叶尚未完成, 林内充足的光照及水分促进了凋落物分解及Cdis向深处土壤的淋溶(Wang & Bettary, 1993; 邓仁菊等, 2009), 导致5月土壤深层Cdis高于表层。由于根系开始活动、吸收大量Ndis (Ndis在4-5月降低了35.1%), 造成5月Cdis/Ndis出现峰值。随生长季进程, 植物根系生长为微生物提供了丰富的活性底物, 从而又导致Cmic上升。虽然3个林分土壤表层Cmic均表现为先降低后升高, 但随林龄增长, Cmic变化幅度减小(图4A)。这可能是由于3个林分Cmic的主要影响因子不同造成的: 幼龄期间树木对氮的吸收更多(Odum, 1969), 加之白桦外生菌根真菌的抑制作用, 导致10年、25年林分中Cmic分别受Ndis、Cdis/Ndis的限制(表3), 由于Ndis、Cdis/Ndis在此时变化明显, 因此Cmic变化幅度较大; 而56年林分Cmic与影响因子的关系均不显著, 且养分、水分更为充足(图5), 因此其微生物生物量变化程度较低。3个林分土壤表层Nmic季节变化格局的差异也主要体现在生长季前期: 10年、25年林分Nmic变化不显著, 而56年林分在5月出现峰值(图4B)。这可能是由于10年林分Nmic主要受Ndis、T5及Cdis的影响, 此时这3个影响因子的变化不一致, 从而导致Nmic变化不显著; 而56年林分Nmic主要受Cdis/Ndis的影响, 此时Cdis/Ndis显著升高, 从而提高了Nmic含量。 显示原图|下载原图ZIP|生成PPT 图5不同林龄林分土壤可溶性有机碳含量(A)、可溶性全氮含量(B)、可溶性有机碳/可溶性全氮(C)及含水率(D)的季节动态(平均值±标准误差)。 -->Fig. 5Seasonal dynamics in soil dissolved organic carbon content (A), total nitrogen content (B), dissolved organic carbon and nitrogen ratio (C), and water content (D) at different sites (mean ± SE). -->
在土壤深层, 10年、25年、56年林分微生物生物量季节动态的差异也主要体现在生长季前期。10年林分Cmic在下降之后稍有回升, 25年林分基本保持不变, 而56年林分先升高后降低(图4A)。这同样可能是影响因子不同造成的: 由于10年林分土壤深层Cmic主要受Ndis及土壤含水率的影响, 白桦展叶较早(祝宁等, 1990), 对养分及水分的吸收较多, 导致此时Ndis及土壤含水率均较低(图5B和5D), 因此抑制了微生物的生长繁殖; 而56年林分Cmic主要受Cdis的影响, 由于Cdis在5月出现峰值, 因此Cmic在5月最高。同理, 由于3个林分土壤深层Nmic影响因子不同, 导致Nmic变化程度存在差异。 综上所述, 4个林龄林分土壤微生物生物量对土壤可溶性养分及温湿度季节变化的响应存在差异。采伐干扰后, 由于可溶性养分丰富, 土壤微生物生物量主要受水分限制; 10年后, 处于次生林发展初期的植被对氮及水分的需求较大(Odum, 1969; Guariguata & Ostertag, 2001), 导致微生物主要受Ndis及水分的限制; 恢复到25年之后, 地上植被对氮的需求仍然较大, 土壤可溶性养分含量较低, 因此微生物生物量与Cdis、Ndis显著正相关、与Cdis/Ndis显著负相关; 56年后, Ndis含量显著升高, 微生物生物量不再受氮的限制, 而随Cdis及Cdis/Ndis的增加而升高, 说明此时微生物生长和繁殖主要受碳的可利用性的限制(Chapin et al., 2011)。总之, 不同林龄次生林植被活动及土壤养分、水分的不同导致土壤微生物季节动态格局存在差异, 进一步体现了地上植被变化与微生物动态的相关性。 3.2.2 微生物生物量碳氮比率的季节动态 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015)。4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011)。除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致。说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014)。而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子。而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著。
4 结论
采伐干扰后0-56年的落叶阔叶林的林龄序列样地的土壤微生物生物量季节动态测定结果表明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物生物量先降低后增加, 主要受林分组成及土壤可溶性养分、水分状况影响。不同林龄林分土壤微生物生物量季节动态差异主要体现在生长季前期和后期。随着林龄增加, 土壤微生物生物量季节动态的影响因子由水分逐渐转变为可溶性养分, 展示了采伐干扰后次生林发展过程中地上植被变化与地下微生物动态的密切联系。 致谢 感谢帽儿山森林生态站提供野外基础支持, 感谢东北林业大学生态研究中心王家骏在野外和室内实验中提供的帮助。 The authors have declared that no competing interests exist. 作者声明没有竞争性利益冲突.
ChodakM, PietrzykowskiM, NiklińskaM (2009). Development of microbial properties in a chronosequence of sandy mine soils. 41, 259-268. [本文引用: 2]
[6]
DengRJ, YangWQ, FengRF, HuJL, QinJL, XiongXJ (2009). Mass loss and element release of litter in the subalpine forest over one freeze-thaw season. 29, 5730-5735. (in Chinese with English abstract)[邓仁菊, 杨万勤, 冯瑞芳, 胡建利, 秦嘉励, 熊雪晶 (2009). 季节性冻融期间亚高山森林凋落物的质量损失及元素释放 . , 29, 5730-5735.] [本文引用: 1]
[7]
DingS, WangCK (2009). Soil microbial biomass in Larlix gmelinii forests along a latitudinal gradient during soil thawing . 20, 2072-2078. (in Chinese with English abstract)[丁爽, 王传宽 (2009). 春季解冻期不同纬度兴安落叶松林的土壤微生物生物量 . , 20, 2072-2078.] [本文引用: 2]
[8]
EdwardsKA, JefferiesRL (2013). Inter-annual and seasonal dynamics of soil microbial biomass and nutrients in wet and dry low-Arctic sedge meadows. 57, 83-90. [本文引用: 3]
[9]
EdwardsKA, McCullochJ, KershawGP, JefferiesRL (2006). Soil microbial and nutrient dynamics in a wet Arctic sedge meadow in late winter and early spring. 38, 2843-2851. [本文引用: 3]
[10]
FiererN, SchimelJP, HoldenPA (2003). Variations in microbial community composition through two soil depth profiles. 35, 167-176. [本文引用: 1]
[11]
FooteJ, BouttonT, ScottD (2015). Soil C and N storage and microbial biomass in US southern pine forests: Influence of forest management. 355, 48-57. [本文引用: 1]
[12]
FreppazM, Said-PullicinoD, FilippaG, CeliL, ZaniniE, CurtazF (2014). Winter-spring transition induces changes in nutrients and microbial biomass in mid-alpine forest soils. 78, 54-57. [本文引用: 1]
[13]
FrouzJ, NovákováA (2005). Development of soil microbial properties in topsoil layer during spontaneous succession in heaps after brown coal mining in relation to humus microstructure development. 129, 54-64. [本文引用: 1]
[14]
GuariguataMR, OstertagR (2001). Neotropical secondary forest succession: Changes in structural and functional characteristics. 148, 185-206. [本文引用: 1]
[15]
GuoD, MouP, JonesRH, MitchellRJ (2004). Spatio-temporal patterns of soil available nutrients following experimental disturbance in a pine forest. 138, 613-621. [本文引用: 2]
[16]
JiaGM, CaoJ, WangC, WangG (2005). Microbial biomass and nutrients in soil at the different stages of secondary forest succession in Ziwulin, northwest China. 217, 117-125. [本文引用: 7]
[17]
KaiserC, FranklinO, DieckmannU, RichterA (2014). Microbial community dynamics alleviate stoichiometric constraints during litter decay. 17, 680-690. [本文引用: 3]
[18]
KaiserC, FuchsluegerL, KorandaM, GorferM, StangeCF, KitzlerB, RascheF, StraussJ, SessitschA, Zechmeister- BoltensternS (2011). Plants control the seasonal dynamics of microbial N cycling in a beech forest soil by belowground C allocation. 92, 1036-1051. [本文引用: 4]
[19]
LiXF, ZhangY, NiuLJ, HanSJ (2007). Litter decomposition processes in the pure birch ( (27, 1782-1790. (in Chinese with English abstract)[李雪峰, 张岩, 牛丽君, 韩士杰 (2007). 长白山白桦(Betula platyphlla)纯林和白桦山杨(Populus davidiana)混交林凋落物的分解 . , 27, 1782-1790.] [本文引用: 1]
[20]
LinG, MccormackML, MaC, GuoD (2016). Similar below- ground carbon cycling dynamics but contrasting modes of nitrogen cycling between arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal forests. 213, 1440-1451. [本文引用: 2]
[21]
LittonCM, RyanMG, KnightDH, StahlPD (2003). Soil-surface carbon dioxide efflux and microbial biomass in relation to tree density 13 years after a stand replacing fire in a lodgepole pine ecosystem. 9, 680-696. [本文引用: 2]
[22]
LiuC, LiuYK, JinGZ (2014). Seasonal dynamics of soil microbial biomass in six forest types in Xiaoxing’an Mountains, China. 34, 451-459.(in Chinese with English abstract)[刘纯, 刘延坤, 金光泽 (2014). 小兴安岭6种森林类型土壤微生物量的季节变化特征 . , 34, 451-459.] [本文引用: 4]
[23]
LiuS, WangCK (2010). Spatio-temporal patterns of soil microbial biomass carbon and nitrogen in five temperate forest ecosystems. 30, 3135-3143. (in Chinese with English abstract)[刘爽, 王传宽 (2010). 五种温带森林土壤微生物生物量碳氮的时空格局 . , 30, 3135-3143.] [本文引用: 10]
[24]
MäkirantaP, LaihoR, PenttiläT, MinkkinenK (2012). The impact of logging residue on soil GHG fluxes in a drained peatland forest. 48, 1-9. [本文引用: 1]
[25]
MaoR, ZengDH, LiLJ, HuYL (2012). Changes in labile soil organic matter fractions following land use change from monocropping to poplar-based agroforestry systems in a semiarid region of Northeast China. 184, 6845-6853. [本文引用: 1]
[26]
OdumEP (1969). The strategy of ecosystem development. 164, 262-270. [本文引用: 2]
[27]
PandeyCB, SinghGB, SinghSK, SinghRK (2010). Soil nitrogen and microbial biomass carbon dynamics in native forests and derived agricultural land uses in a humid tropical climate of India. 333, 453-467. [本文引用: 2]
[28]
R CoreTeam (2012). R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna , [本文引用: 1]
[29]
RobertJ, NalanW, KateaE, JackD (2010). Is the decline of soil microbial biomass in late winter coupled to changes in the physical state of cold soils? 42, 129-135. [本文引用: 2]
[30]
SaynesV, HidalgoC, EtcheversJD, CampoJE (2005). Soil C and N dynamics in primary and secondary seasonally dry tropical forests in Mexico. 29, 282-289. [本文引用: 2]
[31]
SmithAP, Marín-SpiottaE, BalserT (2015). Successional and seasonal variations in soil and litter microbial community structure and function during tropical post-agricultural forest regeneration: A multi-year study. 21, 3532-3547. [本文引用: 5]
[32]
SongP, RenH, JiaQ, GuoJ, ZhangN, MaK (2015). Effects of historical logging on soil microbial communities in a subtropical forest in southern China. 397, 115-126.
[33]
SpohnM, NovákTJ, InczeJ, GianiL (2016). Dynamics of soil carbon, nitrogen, and phosphorus in calcareous soils after land-use abandonment—A chronosequence study. 401, 185-196. [本文引用: 1]
[34]
SternerRW, Ecological Stoichiometry: The Biology of Elements from Molecules to the Biosphere. Princeton University Press, Princeton, USA. [本文引用: 1]
[35]
SusyanEA, WirthS, AnanyevaND, StolnikovaEV (2011). Forest succession on abandoned arable soils in European Russia—Impacts on microbial biomass, fungal-bacterial ratio, and basal CO2 respiration activity. 47, 169-174. [本文引用: 1]
[36]
TrapJ, LavalK, Akpa-VinceslasM, GangneuxC, BureauF, DecaënsT, AubertM (2011). Humus macro-morphology and soil microbial community changes along a 130-year- old 43, 1553-1562. [本文引用: 2]
[37]
VanceE, BrookesP, JenkinsonD (1987). An extraction method for measuring soil microbial biomass C. 19, 703-707. [本文引用: 1]
[38]
WalkerLR, WardleDA, BardgettRD, ClarksonBD (2010). The use of chronosequences in studies of ecological succession and soil development. 98, 725-736. [本文引用: 1]
[39]
WangCK, YangJY, ZhangQZ (2006). Soil respiration in six temperate forests in China. 12, 2103-2114. [本文引用: 1]
[40]
WangFL, BettanyJR (1993). Influence of freeze-thaw and flooding on the loss of soluble organic carbon and carbon dioxide from soil. 22, 709-714. [本文引用: 1]
[41]
WangXQ, WangCK, HanY (2015). Effects of tree species on soil organic carbon density: A common garden experiment of five temperate tree species. 39, 1033-1043. (in Chinese with English abstract)[王薪琪, 王传宽, 韩轶 (2015). 树种对土壤有机碳密度的影响: 5种温带树种同质园试验 . , 39, 1033-1043.]
[42]
WenL, LeiP, XiangW, YanW, LiuS (2014). Soil microbial biomass carbon and nitrogen in pure and mixed sites of Pinus massoniana and Cinnamomum camphora differing in stand age. 328, 150-158. [本文引用: 2]
[43]
XuXF, SchimelJP, ThorntonPE, SongX, YuanFM, GoswamiS (2014). Substrate and environmental controls on microbial assimilation of soil organic carbon: A framework for Earth system models. 17, 547-555. [本文引用: 1]
[44]
XuXF, ThorntonPE, PostWM (2013). A global analysis of soil microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorus in terrestrial ecosystems. 22, 737-749. [本文引用: 2]
[45]
YangK, ZhuJJ, ZhangJX, RunQL (2009). Seasonal dynamics of soil microbial biomass C and N in two larch plantation forests with different ages in Northeastern China. 29, 5500-5507. (in Chinese with English abstract)[杨凯, 朱教君, 张金鑫, 闰巧玲 (2009). 不同林龄落叶松人工林土壤微生物生物量碳氮的季节变化 . , 29, 5500-5507.] [本文引用: 3]
[46]
YangY, LuoY, FinziAC (2011). Carbon and nitrogen dynamics during forest stand development: A global synthesis. 190, 977-989. [本文引用: 1]
[47]
YuanBC, YueDX (2012). Soil microbial and enzymatic activities across a chronosequence of Chinese pine plantation development on the Loess Plateau of China. 22, 1-12. [本文引用: 1]
[48]
ZhouZH, WangCK (2015). Reviews and syntheses: Soil resources and climate jointly drive variations in microbial biomass carbon and nitrogen in China’s forest ecosystems. 12, 6751-6760. [本文引用: 4]
[49]
ZhuN, JiangH, JinYY (1990). A phenology study on the common tree species of natural secondary forests in Northeast China. 14, 336-349. (in Chinese)[祝宁, 江洪, 金永岩 (1990). 中国东北天然次生林主要树种的物候研究 . , 14, 336-349.] [本文引用: 1]
不同龄级速生杨人工林土壤微生物数量与养分动态变化 3 2011
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... ; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 由于真菌C/N高于细菌(Sterner & Elser, 2002), 因此通常将Cmic/Nmic作为衡量微生物群落变化的指标, 即Cmic/Nmic越高, 真菌生物量越高(Zhou & Wang, 2015).虽然采伐迹地Cmic、Nmic生长季均值与56年林分无显著差异, 但采伐迹地Cmic/Nmic显著小于56年林分(图1C).说明采伐干扰后土壤微生物群落发生转变, 即细菌所占比例增高.这是由于采伐干扰后死亡根系分解及植物吸收减少等导致可利用底物含量提高(Guo et al., 2004), 使得快速增长的细菌成为优势群落(Kaiser et al., 2014).虽然本研究中Cmic/Nmic与土壤pH值没有显著的负相关关系(表2), 但56年林分土壤pH值最低, 而两个土层的Cmic/Nmic最高.这可能是由于56年林分凋落物层较厚造成土壤酸化(表1), 而真菌更耐受酸性土壤环境, 导致微生物群落真菌比例升高(Trap et al., 2011).随着土层加深, Cmic/Nmic增高, 这与以往研究结果(Fierer et al., 2003; 安然等, 2011)一致, 主要是因为土壤表层养分限制较低, 更适宜细菌生存.以上结果说明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物能够通过改变群落结构来适应土壤养分、酸度等性质的改变. ...
Ecology and Management of Forest Soils. John Wiley and Sons 1 2012
Temporal variation in soil microbial communities in Alpine tundra. 1 2008
... 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015).4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011).除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致.说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014).而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子.而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著. ...
Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. 2nd edn. Springer 1 2011
Development of microbial properties in a chronosequence of sandy mine soils. 2 2009
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... ).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015).4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011).除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致.说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014).而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子.而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著. ...
Inter-annual and seasonal dynamics of soil microbial biomass and nutrients in wet and dry low-Arctic sedge meadows. 3 2013
... 土壤微生物生物量的变化受土壤养分、水分、温度的共同影响, 而这些相关因子通常随季节转变而变化, 因此土壤微生物生物量通常呈现一定的季节动态(刘爽和王传宽, 2010; Kaiser et al., 2011; Wen et al., 2014).以往关于土壤微生物生物量季节变化的研究多针对不同森林类型(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014)、不同土地利用方式(Pandey et al., 2010)或不同林龄人工林(杨凯等, 2009), 而对不同林龄天然次生林土壤微生物生物量的季节变化尚不明确(Smith et al., 2015).不同林龄次生林植被活动(吸收养分、水分)及土壤养分、温湿度可能对季节变化产生不同的响应, 从而对微生物生物量的季节动态产生不同程度的影响.土壤可溶性养分较易被微生物吸收利用, 并且对季节变化的响应十分敏感(Edwards et al., 2006; Edwards & Jefferies, 2013; Freppaz et al., 2014); 土壤温度、湿度等环境因子的改变也调节着微生物的生长和繁殖(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014).因此, 探索不同林龄次生林土壤可溶性养分、土壤温湿度的季节变化格局及其与土壤微生物生物量的关系, 有利于充分理解次生林不同发展阶段土壤微生物生物量的驱动机制. ...
Variations in microbial community composition through two soil depth profiles. 1 2003
... 由于真菌C/N高于细菌(Sterner & Elser, 2002), 因此通常将Cmic/Nmic作为衡量微生物群落变化的指标, 即Cmic/Nmic越高, 真菌生物量越高(Zhou & Wang, 2015).虽然采伐迹地Cmic、Nmic生长季均值与56年林分无显著差异, 但采伐迹地Cmic/Nmic显著小于56年林分(图1C).说明采伐干扰后土壤微生物群落发生转变, 即细菌所占比例增高.这是由于采伐干扰后死亡根系分解及植物吸收减少等导致可利用底物含量提高(Guo et al., 2004), 使得快速增长的细菌成为优势群落(Kaiser et al., 2014).虽然本研究中Cmic/Nmic与土壤pH值没有显著的负相关关系(表2), 但56年林分土壤pH值最低, 而两个土层的Cmic/Nmic最高.这可能是由于56年林分凋落物层较厚造成土壤酸化(表1), 而真菌更耐受酸性土壤环境, 导致微生物群落真菌比例升高(Trap et al., 2011).随着土层加深, Cmic/Nmic增高, 这与以往研究结果(Fierer et al., 2003; 安然等, 2011)一致, 主要是因为土壤表层养分限制较低, 更适宜细菌生存.以上结果说明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物能够通过改变群落结构来适应土壤养分、酸度等性质的改变. ...
Soil C and N storage and microbial biomass in US southern pine forests: Influence of forest management. 1 2015
... 本研究表明不同林龄落叶阔叶林土壤微生物生物量差异显著, 表现为随林龄增加先降低之后逐渐升高(图1).采伐迹地表层Cmic、Nmic与56年林分在整个生长季的均值差异不显著, 可能是由于采伐后残留在土壤里的根系死亡分解, 短期内为表层微生物提供了充足的可利用养分(Guo et al., 2004; Mäkiranta et al., 2012); 此外, 采伐后地上植被对养分的需求降低, 缓解了微生物与植物对养分的竞争(Kaiser et al., 2011), 因此短期维持了微生物生长和繁殖.但采伐迹地深层Cmic显著小于56年林分, 这主要可能是由于深层Cmic的主要限制因子为Ndis (表2), 而由于采伐干扰导致采伐迹地深层Ndis淋溶损失较多、Ndis含量较低, 因此抑制了微生物生长繁殖.采伐干扰10年后, 土壤微生物生物量显著降低, 之后随着林龄增长显著提高, 与Susyan等(2011)的研究结果一致.说明采伐的长期作用(土壤有机质降低、土壤紧实等)抑制了微生物的生长和繁殖(Foote et al., 2015), 但随着次生林的发展, 抑制作用能够逐渐解除.而黄土高原次生林发展过程中, 土壤微生物生物量在17年后达到最高值, 之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).造成这种差异的原因可能是黄土高原植被演替时间跨度较小, 但东北温带地区落叶阔叶林发展到阔叶红松林顶级群落需要200年左右.本研究中林龄较小, 只是森林演替进程中的一部分, 微生物生物量可能尚未达到最高值.因此, 为充分恢复东北温带地区退化土壤的性质及养分, 需要对天然次生林进行长期保护. ...
Winter-spring transition induces changes in nutrients and microbial biomass in mid-alpine forest soils. 1 2014
... 土壤微生物生物量的变化受土壤养分、水分、温度的共同影响, 而这些相关因子通常随季节转变而变化, 因此土壤微生物生物量通常呈现一定的季节动态(刘爽和王传宽, 2010; Kaiser et al., 2011; Wen et al., 2014).以往关于土壤微生物生物量季节变化的研究多针对不同森林类型(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014)、不同土地利用方式(Pandey et al., 2010)或不同林龄人工林(杨凯等, 2009), 而对不同林龄天然次生林土壤微生物生物量的季节变化尚不明确(Smith et al., 2015).不同林龄次生林植被活动(吸收养分、水分)及土壤养分、温湿度可能对季节变化产生不同的响应, 从而对微生物生物量的季节动态产生不同程度的影响.土壤可溶性养分较易被微生物吸收利用, 并且对季节变化的响应十分敏感(Edwards et al., 2006; Edwards & Jefferies, 2013; Freppaz et al., 2014); 土壤温度、湿度等环境因子的改变也调节着微生物的生长和繁殖(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014).因此, 探索不同林龄次生林土壤可溶性养分、土壤温湿度的季节变化格局及其与土壤微生物生物量的关系, 有利于充分理解次生林不同发展阶段土壤微生物生物量的驱动机制. ...
Development of soil microbial properties in topsoil layer during spontaneous succession in heaps after brown coal mining in relation to humus microstructure development. 1 2005
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
Neotropical secondary forest succession: Changes in structural and functional characteristics. 1 2001
Spatio-temporal patterns of soil available nutrients following experimental disturbance in a pine forest. 2 2004
... 本研究表明不同林龄落叶阔叶林土壤微生物生物量差异显著, 表现为随林龄增加先降低之后逐渐升高(图1).采伐迹地表层Cmic、Nmic与56年林分在整个生长季的均值差异不显著, 可能是由于采伐后残留在土壤里的根系死亡分解, 短期内为表层微生物提供了充足的可利用养分(Guo et al., 2004; Mäkiranta et al., 2012); 此外, 采伐后地上植被对养分的需求降低, 缓解了微生物与植物对养分的竞争(Kaiser et al., 2011), 因此短期维持了微生物生长和繁殖.但采伐迹地深层Cmic显著小于56年林分, 这主要可能是由于深层Cmic的主要限制因子为Ndis (表2), 而由于采伐干扰导致采伐迹地深层Ndis淋溶损失较多、Ndis含量较低, 因此抑制了微生物生长繁殖.采伐干扰10年后, 土壤微生物生物量显著降低, 之后随着林龄增长显著提高, 与Susyan等(2011)的研究结果一致.说明采伐的长期作用(土壤有机质降低、土壤紧实等)抑制了微生物的生长和繁殖(Foote et al., 2015), 但随着次生林的发展, 抑制作用能够逐渐解除.而黄土高原次生林发展过程中, 土壤微生物生物量在17年后达到最高值, 之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).造成这种差异的原因可能是黄土高原植被演替时间跨度较小, 但东北温带地区落叶阔叶林发展到阔叶红松林顶级群落需要200年左右.本研究中林龄较小, 只是森林演替进程中的一部分, 微生物生物量可能尚未达到最高值.因此, 为充分恢复东北温带地区退化土壤的性质及养分, 需要对天然次生林进行长期保护. ...
... 由于真菌C/N高于细菌(Sterner & Elser, 2002), 因此通常将Cmic/Nmic作为衡量微生物群落变化的指标, 即Cmic/Nmic越高, 真菌生物量越高(Zhou & Wang, 2015).虽然采伐迹地Cmic、Nmic生长季均值与56年林分无显著差异, 但采伐迹地Cmic/Nmic显著小于56年林分(图1C).说明采伐干扰后土壤微生物群落发生转变, 即细菌所占比例增高.这是由于采伐干扰后死亡根系分解及植物吸收减少等导致可利用底物含量提高(Guo et al., 2004), 使得快速增长的细菌成为优势群落(Kaiser et al., 2014).虽然本研究中Cmic/Nmic与土壤pH值没有显著的负相关关系(表2), 但56年林分土壤pH值最低, 而两个土层的Cmic/Nmic最高.这可能是由于56年林分凋落物层较厚造成土壤酸化(表1), 而真菌更耐受酸性土壤环境, 导致微生物群落真菌比例升高(Trap et al., 2011).随着土层加深, Cmic/Nmic增高, 这与以往研究结果(Fierer et al., 2003; 安然等, 2011)一致, 主要是因为土壤表层养分限制较低, 更适宜细菌生存.以上结果说明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物能够通过改变群落结构来适应土壤养分、酸度等性质的改变. ...
Microbial biomass and nutrients in soil at the different stages of secondary forest succession in Ziwulin, northwest China. 7 2005
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
... ).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... ), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... ; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 本研究表明不同林龄落叶阔叶林土壤微生物生物量差异显著, 表现为随林龄增加先降低之后逐渐升高(图1).采伐迹地表层Cmic、Nmic与56年林分在整个生长季的均值差异不显著, 可能是由于采伐后残留在土壤里的根系死亡分解, 短期内为表层微生物提供了充足的可利用养分(Guo et al., 2004; Mäkiranta et al., 2012); 此外, 采伐后地上植被对养分的需求降低, 缓解了微生物与植物对养分的竞争(Kaiser et al., 2011), 因此短期维持了微生物生长和繁殖.但采伐迹地深层Cmic显著小于56年林分, 这主要可能是由于深层Cmic的主要限制因子为Ndis (表2), 而由于采伐干扰导致采伐迹地深层Ndis淋溶损失较多、Ndis含量较低, 因此抑制了微生物生长繁殖.采伐干扰10年后, 土壤微生物生物量显著降低, 之后随着林龄增长显著提高, 与Susyan等(2011)的研究结果一致.说明采伐的长期作用(土壤有机质降低、土壤紧实等)抑制了微生物的生长和繁殖(Foote et al., 2015), 但随着次生林的发展, 抑制作用能够逐渐解除.而黄土高原次生林发展过程中, 土壤微生物生物量在17年后达到最高值, 之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).造成这种差异的原因可能是黄土高原植被演替时间跨度较小, 但东北温带地区落叶阔叶林发展到阔叶红松林顶级群落需要200年左右.本研究中林龄较小, 只是森林演替进程中的一部分, 微生物生物量可能尚未达到最高值.因此, 为充分恢复东北温带地区退化土壤的性质及养分, 需要对天然次生林进行长期保护. ...
Microbial community dynamics alleviate stoichiometric constraints during litter decay. 3 2014
... 由于真菌C/N高于细菌(Sterner & Elser, 2002), 因此通常将Cmic/Nmic作为衡量微生物群落变化的指标, 即Cmic/Nmic越高, 真菌生物量越高(Zhou & Wang, 2015).虽然采伐迹地Cmic、Nmic生长季均值与56年林分无显著差异, 但采伐迹地Cmic/Nmic显著小于56年林分(图1C).说明采伐干扰后土壤微生物群落发生转变, 即细菌所占比例增高.这是由于采伐干扰后死亡根系分解及植物吸收减少等导致可利用底物含量提高(Guo et al., 2004), 使得快速增长的细菌成为优势群落(Kaiser et al., 2014).虽然本研究中Cmic/Nmic与土壤pH值没有显著的负相关关系(表2), 但56年林分土壤pH值最低, 而两个土层的Cmic/Nmic最高.这可能是由于56年林分凋落物层较厚造成土壤酸化(表1), 而真菌更耐受酸性土壤环境, 导致微生物群落真菌比例升高(Trap et al., 2011).随着土层加深, Cmic/Nmic增高, 这与以往研究结果(Fierer et al., 2003; 安然等, 2011)一致, 主要是因为土壤表层养分限制较低, 更适宜细菌生存.以上结果说明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物能够通过改变群落结构来适应土壤养分、酸度等性质的改变. ...
... 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015).4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011).除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致.说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014).而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子.而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著. ...
... 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015).4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011).除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致.说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014).而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子.而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著. ...
Similar below- ground carbon cycling dynamics but contrasting modes of nitrogen cycling between arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal forests. 2 2016
Soil-surface carbon dioxide efflux and microbial biomass in relation to tree density 13 years after a stand replacing fire in a lodgepole pine ecosystem. 2 2003
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
The impact of logging residue on soil GHG fluxes in a drained peatland forest. 1 2012
... 本研究表明不同林龄落叶阔叶林土壤微生物生物量差异显著, 表现为随林龄增加先降低之后逐渐升高(图1).采伐迹地表层Cmic、Nmic与56年林分在整个生长季的均值差异不显著, 可能是由于采伐后残留在土壤里的根系死亡分解, 短期内为表层微生物提供了充足的可利用养分(Guo et al., 2004; Mäkiranta et al., 2012); 此外, 采伐后地上植被对养分的需求降低, 缓解了微生物与植物对养分的竞争(Kaiser et al., 2011), 因此短期维持了微生物生长和繁殖.但采伐迹地深层Cmic显著小于56年林分, 这主要可能是由于深层Cmic的主要限制因子为Ndis (表2), 而由于采伐干扰导致采伐迹地深层Ndis淋溶损失较多、Ndis含量较低, 因此抑制了微生物生长繁殖.采伐干扰10年后, 土壤微生物生物量显著降低, 之后随着林龄增长显著提高, 与Susyan等(2011)的研究结果一致.说明采伐的长期作用(土壤有机质降低、土壤紧实等)抑制了微生物的生长和繁殖(Foote et al., 2015), 但随着次生林的发展, 抑制作用能够逐渐解除.而黄土高原次生林发展过程中, 土壤微生物生物量在17年后达到最高值, 之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).造成这种差异的原因可能是黄土高原植被演替时间跨度较小, 但东北温带地区落叶阔叶林发展到阔叶红松林顶级群落需要200年左右.本研究中林龄较小, 只是森林演替进程中的一部分, 微生物生物量可能尚未达到最高值.因此, 为充分恢复东北温带地区退化土壤的性质及养分, 需要对天然次生林进行长期保护. ...
Changes in labile soil organic matter fractions following land use change from monocropping to poplar-based agroforestry systems in a semiarid region of Northeast China. 1 2012
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015).4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011).除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致.说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014).而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子.而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著. ...
Soil C and N dynamics in primary and secondary seasonally dry tropical forests in Mexico. 2 2005
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
Successional and seasonal variations in soil and litter microbial community structure and function during tropical post-agricultural forest regeneration: A multi-year study. 5 2015
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... ; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 土壤微生物生物量的变化受土壤养分、水分、温度的共同影响, 而这些相关因子通常随季节转变而变化, 因此土壤微生物生物量通常呈现一定的季节动态(刘爽和王传宽, 2010; Kaiser et al., 2011; Wen et al., 2014).以往关于土壤微生物生物量季节变化的研究多针对不同森林类型(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014)、不同土地利用方式(Pandey et al., 2010)或不同林龄人工林(杨凯等, 2009), 而对不同林龄天然次生林土壤微生物生物量的季节变化尚不明确(Smith et al., 2015).不同林龄次生林植被活动(吸收养分、水分)及土壤养分、温湿度可能对季节变化产生不同的响应, 从而对微生物生物量的季节动态产生不同程度的影响.土壤可溶性养分较易被微生物吸收利用, 并且对季节变化的响应十分敏感(Edwards et al., 2006; Edwards & Jefferies, 2013; Freppaz et al., 2014); 土壤温度、湿度等环境因子的改变也调节着微生物的生长和繁殖(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014).因此, 探索不同林龄次生林土壤可溶性养分、土壤温湿度的季节变化格局及其与土壤微生物生物量的关系, 有利于充分理解次生林不同发展阶段土壤微生物生物量的驱动机制. ...
... 4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季均呈现“W”形的变化格局(图4C), 表明土壤微生物群落结构能够随季节变化而转变(Björk et al., 2008; Smith et al., 2015).4个林龄林分Cmic/Nmic在生长季前期显著下降, 这可能是由于5月温度适宜, 加之土壤完全解冻后液态水中的养分为微生物提供了丰富的分解底物, 更有利于细菌的生长和繁殖(Kaiser et al., 2014); 生长季中期, Cmic/Nmic维持在较低水平, 到后期显著上升, 这可能是由于真菌更适宜在温度较低的环境下生存(丁爽和王传宽, 2009; Robert et al., 2010; Kaiser et al., 2011).除采伐迹地外, 其他3个林龄林分Cmic/Nmic均与Cdis/Ndis变化显著负相关(表3), 这与Song等(2015)的研究结果一致.说明随着季节更替, 地上植被通过改变土壤养分状况间接调节微生物群落结构的转变(Kaiser et al., 2014).而采伐迹地Cmic/Nmic受T5和Cdis的共同影响(表3), 这表明植被的减少导致土壤微生物群落转变对温度的敏感性提高, 采伐干扰改变了土壤微生物群落转变的驱动因子.而Saynes等(2005)在热带次生林的研究表明, Cmic/Nmic的季节动态主要受降水的影响, 可能是由于该地区大部分时间内土壤较干旱, 因此降水后土壤环境剧变对微生物群落产生了明显的影响; 而在本研究区的生长季, 土壤一直比较湿润, 因而水分对微生物群落的限制作用不显著. ...
Effects of historical logging on soil microbial communities in a subtropical forest in southern China. 2015
Dynamics of soil carbon, nitrogen, and phosphorus in calcareous soils after land-use abandonment—A chronosequence study. 1 2016
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
1
... 由于真菌C/N高于细菌(Sterner & Elser, 2002), 因此通常将Cmic/Nmic作为衡量微生物群落变化的指标, 即Cmic/Nmic越高, 真菌生物量越高(Zhou & Wang, 2015).虽然采伐迹地Cmic、Nmic生长季均值与56年林分无显著差异, 但采伐迹地Cmic/Nmic显著小于56年林分(图1C).说明采伐干扰后土壤微生物群落发生转变, 即细菌所占比例增高.这是由于采伐干扰后死亡根系分解及植物吸收减少等导致可利用底物含量提高(Guo et al., 2004), 使得快速增长的细菌成为优势群落(Kaiser et al., 2014).虽然本研究中Cmic/Nmic与土壤pH值没有显著的负相关关系(表2), 但56年林分土壤pH值最低, 而两个土层的Cmic/Nmic最高.这可能是由于56年林分凋落物层较厚造成土壤酸化(表1), 而真菌更耐受酸性土壤环境, 导致微生物群落真菌比例升高(Trap et al., 2011).随着土层加深, Cmic/Nmic增高, 这与以往研究结果(Fierer et al., 2003; 安然等, 2011)一致, 主要是因为土壤表层养分限制较低, 更适宜细菌生存.以上结果说明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物能够通过改变群落结构来适应土壤养分、酸度等性质的改变. ...
Forest succession on abandoned arable soils in European Russia—Impacts on microbial biomass, fungal-bacterial ratio, and basal CO2 respiration activity. 1 2011
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
Humus macro-morphology and soil microbial community changes along a 130-year- old 2 2011
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 由于真菌C/N高于细菌(Sterner & Elser, 2002), 因此通常将Cmic/Nmic作为衡量微生物群落变化的指标, 即Cmic/Nmic越高, 真菌生物量越高(Zhou & Wang, 2015).虽然采伐迹地Cmic、Nmic生长季均值与56年林分无显著差异, 但采伐迹地Cmic/Nmic显著小于56年林分(图1C).说明采伐干扰后土壤微生物群落发生转变, 即细菌所占比例增高.这是由于采伐干扰后死亡根系分解及植物吸收减少等导致可利用底物含量提高(Guo et al., 2004), 使得快速增长的细菌成为优势群落(Kaiser et al., 2014).虽然本研究中Cmic/Nmic与土壤pH值没有显著的负相关关系(表2), 但56年林分土壤pH值最低, 而两个土层的Cmic/Nmic最高.这可能是由于56年林分凋落物层较厚造成土壤酸化(表1), 而真菌更耐受酸性土壤环境, 导致微生物群落真菌比例升高(Trap et al., 2011).随着土层加深, Cmic/Nmic增高, 这与以往研究结果(Fierer et al., 2003; 安然等, 2011)一致, 主要是因为土壤表层养分限制较低, 更适宜细菌生存.以上结果说明: 在次生林发展过程中, 土壤微生物能够通过改变群落结构来适应土壤养分、酸度等性质的改变. ...
An extraction method for measuring soil microbial biomass C. 1 1987
Soil microbial biomass carbon and nitrogen in pure and mixed sites of Pinus massoniana and Cinnamomum camphora differing in stand age. 2 2014
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 土壤微生物生物量的变化受土壤养分、水分、温度的共同影响, 而这些相关因子通常随季节转变而变化, 因此土壤微生物生物量通常呈现一定的季节动态(刘爽和王传宽, 2010; Kaiser et al., 2011; Wen et al., 2014).以往关于土壤微生物生物量季节变化的研究多针对不同森林类型(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014)、不同土地利用方式(Pandey et al., 2010)或不同林龄人工林(杨凯等, 2009), 而对不同林龄天然次生林土壤微生物生物量的季节变化尚不明确(Smith et al., 2015).不同林龄次生林植被活动(吸收养分、水分)及土壤养分、温湿度可能对季节变化产生不同的响应, 从而对微生物生物量的季节动态产生不同程度的影响.土壤可溶性养分较易被微生物吸收利用, 并且对季节变化的响应十分敏感(Edwards et al., 2006; Edwards & Jefferies, 2013; Freppaz et al., 2014); 土壤温度、湿度等环境因子的改变也调节着微生物的生长和繁殖(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014).因此, 探索不同林龄次生林土壤可溶性养分、土壤温湿度的季节变化格局及其与土壤微生物生物量的关系, 有利于充分理解次生林不同发展阶段土壤微生物生物量的驱动机制. ...
Substrate and environmental controls on microbial assimilation of soil organic carbon: A framework for Earth system models. 1 2014
A global analysis of soil microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorus in terrestrial ecosystems. 2 2013
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
... 土壤微生物生物量的变化受土壤养分、水分、温度的共同影响, 而这些相关因子通常随季节转变而变化, 因此土壤微生物生物量通常呈现一定的季节动态(刘爽和王传宽, 2010; Kaiser et al., 2011; Wen et al., 2014).以往关于土壤微生物生物量季节变化的研究多针对不同森林类型(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014)、不同土地利用方式(Pandey et al., 2010)或不同林龄人工林(杨凯等, 2009), 而对不同林龄天然次生林土壤微生物生物量的季节变化尚不明确(Smith et al., 2015).不同林龄次生林植被活动(吸收养分、水分)及土壤养分、温湿度可能对季节变化产生不同的响应, 从而对微生物生物量的季节动态产生不同程度的影响.土壤可溶性养分较易被微生物吸收利用, 并且对季节变化的响应十分敏感(Edwards et al., 2006; Edwards & Jefferies, 2013; Freppaz et al., 2014); 土壤温度、湿度等环境因子的改变也调节着微生物的生长和繁殖(刘爽和王传宽, 2010; 刘纯等, 2014).因此, 探索不同林龄次生林土壤可溶性养分、土壤温湿度的季节变化格局及其与土壤微生物生物量的关系, 有利于充分理解次生林不同发展阶段土壤微生物生物量的驱动机制. ...
Carbon and nitrogen dynamics during forest stand development: A global synthesis. 1 2011
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...
Soil microbial and enzymatic activities across a chronosequence of Chinese pine plantation development on the Loess Plateau of China. 1 2012
... 以往关于林龄对土壤微生物生物量影响的研究多集中于人工林(Chodak et al., 2009; 安然等, 2011; Mao et al., 2012; Yuan & Yue, 2012; Wen et al., 2014), 关于天然次生林的报道多集中在热带和亚热带地区(Saynes et al., 2005; Smith et al., 2015).虽然温带次生林在生态环境建设中起着举足轻重的作用, 但是温带次生林发展过程中土壤微生物生物量的变化情况及其影响因子尚不明确(Jia et al., 2005).以往研究表明: 随着林龄增加, 土壤微生物生物量可能逐渐增加(Chodak et al., 2009; Susyan et al., 2011; Mao et al., 2012)、减小(杨凯等, 2009; 安然等, 2011), 或达到最高值之后降低并保持稳定(Jia et al., 2005).这种结果的不一致可能是由研究对象以及林龄跨度不同造成的.随着次生林发展进程, 林分组成、生物量累积和分配等产生变化, 从而可能通过改变林内土壤温度、水分、凋落物质量等条件对土壤微生物产生间接影响(Litton et al., 2003; Jia et al., 2005), 也可能通过土壤酸化、有机质累积等过程直接影响微生物的生长繁殖及群落结构(Frouz & Nováková, 2005; Trap et al., 2011; Smith et al., 2015).由于不同林龄次生林土壤微生物的研究报道有限, 次生林发展过程中土壤微生物生物量对植被及环境因子的改变如何响应尚不明确. ...
Reviews and syntheses: Soil resources and climate jointly drive variations in microbial biomass carbon and nitrogen in China’s forest ecosystems. 4 2015
... 土壤微生物生物量是土壤养分中最活跃的部分, 不仅通过转化有机质为植物提供可利用养分, 调节陆地生态系统碳氮循环(Xu et al., 2013; Zhou & Wang, 2015), 而且在土壤养分的累积过程中扮演着重要的角色, 对于受到干扰后退化土壤的肥力恢复具有重要意义(Jia et al., 2005; Saynes et al., 2005; Spohn et al., 2016).经历农耕、采伐等人为干扰后形成的天然次生林是陆地生态系统的重要组成部分(Yang et al., 2011).充分理解天然次生林发展过程中土壤微生物生物量的变异及其影响因子, 对于退化土壤肥力的恢复、合理经营和保护次生林具有重要意义(Jia et al., 2005; Smith et al., 2015). ...