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植物生态学报 2012, 36 (5): 382–392 doi: 10.3724/SP.J.1258.2012.00382 Chinese Journal of Plant Ecology 青藏高原东缘高山森林-苔原交错带土壤微生物生物量碳、氮和可培养微生物数量的季节动态刘洋张健*闫帮国黄旭徐振锋吴福忠四川农业大学生态林业研究所, 长江上游林业生态工程省级重点实验室, 成都 611130摘要为了了解青藏高原东缘高山森林-苔原交错带土壤微生物的特征和季节变化, 研究了米亚罗鹧鸪山原始针叶林、林线、树线、密灌丛、疏灌丛和高山草甸土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)和可培养微生物数量的季节动态。
结果表明, 植被类型和季节动态对MBC、MBN和微生物数量都有显著影响。
不同时期的微生物在各植被类型间分布有差异, 植物生长季初期和生长季中期, 树线以上群落的MBC高于树线下的群落, 而到生长季末期恰恰相反, 暗针叶林、林线和树线的MBC显著升高, 各植被之间MBC的差异减小; 微生物数量基本上也是以树线为界, 树线以下群落土壤微生物数量显著低于树线以上群落, 其中密灌丛的细菌数量最高; 可培养微生物数量为生长季末期>生长季初期>生长季中期。
生长季末期真菌数量显著增加,且MBC/MBN最高。
统计分析表明, MBN与细菌、真菌、放线菌数量存在显著的相关关系, 而MBC仅与真菌数量存在显著相关关系( p < 0.05)。
植物生长季末期大量的凋落物输入和雪被覆盖可能是微生物季节变异的外在因素, 而土壤微生物和高山植物对有效氮的竞争可能是微生物季节变异的内在因素。
植物生长季初期对氮的吸收和土壤微生物在植物生长季末期对氮的固定加强了高山生态系统对氮的利用。
气候变暖可能会延长高山植物的生长季, 增加高山土壤微生物生物量, 加速土壤有机质的分解, 进而改变高山土壤碳的固存速率。
关键词高山森林-苔原交错带, 季节动态, 土壤微生物生物量, 土壤微生物数量Seasonal dynamics in soil microbial biomass carbon and nitrogen and microbial quantity in a forest-alpine tundra ecotone, Eastern Qinghai-Tibetan Plateau, ChinaLIU Yang, ZHANG Jian*, YAN Bang-Guo, HUANG Xu, XU Zhen-Feng, and WU Fu-ZhongKey Laboratory of Forestry Ecological Engineering of Upstream of the Yangtze River of Sichuan Province, Institute of Ecological Forestry, Sichuan Agricul-tural University, Chengdu 611130, ChinaAbstractAims The forest-alpine tundra ecotone is one of the most conspicuous climate-driven ecological boundaries. However, dynamics of soil microbial biomass and quantity during different stages of the growing season in the ecotone remain unclear. Our objective was to understand the temporal and spatial variations of microbial biomass and quantity to explore the main drivers in the ecotone.Methods We collected soil samples in a forest-alpine tundra ecotone (dark-conifer forest, timberline, treeline, dense shrub,sparse shrub and alpine meadow) during early, mid and late growing season (EGS, MGS and LGS). The number and species composition of soil microorganisms were determined by means of the plate count method. Soil microbial biomass carbon (MBC) and nitrogen (MBN) were measured by the chloroform fumigation leaching method.Important findings Vegetation and seasonality significantly influence MBC, MBN and microbial community structure. Microbial biomass distribution among vegetation types was different in the three stages of the growing season. MBC above treeline was higher than below during EGS and MGS. The MBC of dark-conifer forest, tim-berline and treeline during LGS was significantly increased, and MBC differences among different vegetation types decreased. There were significant differences in measured soil microbial quantity between above- and below-treeline vegetation types; bacteria of dense shrub were highest among vegetation types. The amount of cultivated microorganisms was LGS>EGS>MGS. The ratio of MBC to MBN was the highest and the quantity of fungi increased largely late in the growing season. Statistical analysis showed that there were significant correla-tions between MBN and bacteria, fungi and actinomyces quantity, while only MBC and fungi quantity were ——————————————————收稿日期Received: 2011-12-09 接受日期Accepted: 2012-02-15* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: sicauzhangjian@163. com)刘洋等: 青藏高原东缘高山森林-苔原交错带土壤微生物生物量碳、氮和可培养微生物数量的季节动态 383doi: 10.3724/SP.J.1258.2012.00382significantly correlated (p < 0.05). Litter input and snow cover late in the growing season were external factors of microbial seasonal variation. Soil microbes and alpine plants competing for nitrogen may be internal factors. Plant nitrogen absorption early in the growing season and microorganisms’ nitrogen fixation late in the growing season enhanced the alpine ecosystem’s nitrogen fixation and utilization. Climate warming may extend the growing sea-son of alpine plants, increasing the alpine soil microbial biomass, and accelerate the decomposition of soil organic matter, which may change soil carbon sequestration rates in the alpine ecosystem.Key words forest-alpine tundra ecotone, seasonal dynamics, soil microbial biomass, soil microbial quantity高山林线是山地森林最显著的生态界限(Holt- meier, 2003)。
模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落叶分解过程微生物生物量的影响魏圣钊;赵倩;廖泯权;周世兴;何聪;王雷;黄从德【摘要】为进一步深化氮沉降对凋落物分解影响的研究,2016年3月-2017年3月,在华西雨屏区天然常绿阔叶林内,用凋落叶分解袋法研究了模拟氮沉降对凋落叶分解过程中微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)的影响.实验设置了对照(0gNm-2a-1)、低氮(5gNm-2a-1)、中氮(15gNm-2a-1)和高氮沉降(30 g N m-2 a-1)4个处理.结果表明:低氮和中氮处理显著增加了凋落叶分解过程中的MBC和MBN,以低氮处理增加幅度最高;低氮和中氮处理对凋落叶分解过程中的MBP影响不显著;高氮处理显著降低了分解过程中的MBC、MBN和MBP.随模拟氮沉降量的递增,凋落叶分解过程中微生物生物量碳氮比逐渐减少,微生物生物量碳磷比呈现先增加后下降的趋势.研究结果说明,氮沉降影响了华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落物分解过程中微生物生物量,进而改变了凋落物的分解过程.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2018(038)022【总页数】7页(P8001-8007)【关键词】氮沉降;天然常绿阔叶林;凋落叶分解;微生物生物量【作者】魏圣钊;赵倩;廖泯权;周世兴;何聪;王雷;黄从德【作者单位】四川农业大学林学院,成都611130;四川农业大学林学院,成都611130;四川农业大学林学院,成都611130;四川农业大学林学院,成都611130;四川农业大学林学院,成都611130;四川农业大学林学院,成都611130;四川农业大学林学院,成都611130【正文语种】中文氮沉降的增加使许多陆地生态系统氮饱和,改变了森林生态系统的结构和功能,产生了严重的危害,甚至导致欧美一些区域森林衰退[1]。
目前,中国已成为仅次于欧洲和北美的全球第三大氮沉降区[2]。
氮沉降作为最为重要的全球变化问题之一,正在改变着人类赖以生存的环境[3]。
森林凋落物生产及分解研究进展马淑敏;辛学兵;裴顺祥;王海霞;法蕾【摘要】森林凋落物的归还量及分解对森林生态系统影响极大.森林凋落物归还量受自然因素和人为因素共同影响,自然因素主要包括环境因子和林分因子.影响森林凋落物分解的因素主要分为内在因素和外在因素,内在因素指凋落物的理化性质,如凋落物的C/N比、木质素/N比和C/P比等重要的分解指标,而外部因素中的温度和湿度是影响凋落物分解主要的气候因子,土壤动物及微生物物也是影响凋落物分解的关键因子,人类活动及人为导致的CO2浓度升高、N沉降等全球气候变化也直接或间接的影响凋落物的分解速率.【期刊名称】《陕西林业科技》【年(卷),期】2019(047)001【总页数】5页(P104-108)【关键词】森林凋落物;生产;分解;影响因素【作者】马淑敏;辛学兵;裴顺祥;王海霞;法蕾【作者单位】中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京门头沟102300;中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京门头沟102300;中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京门头沟102300;中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京门头沟102300;中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京门头沟102300【正文语种】中文【中图分类】S718.5森林凋落物是林地有机质形成的主要来源，是森林生态系统物质循环和能量流动的重要途径，其凋落物量及分解过程对森林生态系统物质循环和能量流动影响极大[1]，对于一个森林生态系统来说，森林凋落物及凋落物随时间变化的累积动态十分重要的，森林凋落物归还的养分在维持土壤肥力、促进森林生态系统正常物质循环和养分平衡方面具有重大意义[2]。
一方面凋落物的分解使植物中的无机元素逐步归还土壤，保持了土壤肥力，保证了生产力的稳定；另一方面凋落物也给土壤生物提供了营养物质，是生态系统中腐屑食物链的重要物质基础[3]。
同时，森林凋落物分解所释放的CO2是大气碳循环的重要组成部分之一。
森林凋落物分解过程对土壤微生物影响研究综述森林凋落物是森林生态系统中重要的有机物来源，其分解过程不仅能够影响土壤有机质的形成和更新，还能够在一定程度上改变土壤微生物的群落结构和丰度。
本文主要综述了近年来有关森林凋落物分解过程对土壤微生物影响的研究进展。
森林凋落物分解过程是一个复杂的生态过程，其涉及到生物和非生物因素的相互作用。
从生物学的角度来看，森林凋落物的分解通常由真菌和细菌共同完成。
其中，真菌利用其菌丝体吞噬和分解凋落物的纤维素和木质素，细菌则通过分泌酶类将凋落物中的碳、氮、磷等营养元素释放到土壤中。
此外，森林凋落物的分解还受到物理、化学因素的影响，如土壤水分、温度、pH值等。
研究发现，森林凋落物分解过程具有显著的影响土壤微生物群落结构和丰度的作用。
一方面，森林凋落物的分解会释放大量营养元素和有机物到土壤中，为土壤微生物提供了良好的生长和繁殖条件，从而促进了土壤微生物群落的发展。
例如，一项关于落叶松森林凋落物分解过程对土壤微生物的影响研究发现，凋落物分解导致土壤有机碳含量和呼吸速率的增加，同时土壤真菌和细菌的丰度也随之增加。
另一方面，森林凋落物分解过程中产生的化合物和代谢产物可能对土壤微生物有毒或抗菌作用，从而抑制了土壤微生物的生长和繁殖。
例如，一项研究发现，森林凋落物分解所产生的颗粒有机物（POC）可能对土壤细菌和线虫有毒作用，导致土壤微生物群落丰度和多样性降低。
除了影响土壤微生物群落结构和丰度外，森林凋落物分解过程还可以影响土壤微生物的功能和代谢活性。
研究表明，森林凋落物分解可以调节土壤微生物的营养循环过程、碳代谢和氮代谢等生理生化过程。
例如，一项研究发现，枫树凋落物分解所释放的有机酸可以促进土壤微生物群落的产酸作用，提高土壤氮的矿化速率。
另一个研究表明，森林凋落物分解所释放的木质素能够刺激土壤微生物产生更多的酶类和代谢产物，进而促进土壤碳循环的顺利进行。
总之，森林凋落物分解过程对土壤微生物具有显著的影响，但其影响因素和机制还需进一步研究。
亚高山暗针叶林凋落物的分解过程罗辑;杨丹荔;李伟;何咏梅【摘要】凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其分解过程是森林生态系统养分循环的重要环节.准确测定凋落物的分解动态,对研究森林生态系统的格局和过程非常重要.本文的工作在贡嘎山高山生态系统观测试验站开展,对海拔3000m的峨眉冷杉(Abies fabri)林进行定位观测,并对峨眉冷杉林凋落物分解过程进行了长期测定.研究结果表明:(1)凋落物的分解速率是阔叶＞针叶＞枯枝,峨眉冷杉林的阔叶、针叶和枯枝等凋落物分解一半所需要的时间分别为6.8年、10.5年和14.5年,分解95％所需时间分别为29.3年、45.6年和63.1年;(2)无论阔叶还是针叶、枯枝,其有机碳含量均随着时间的推移而下降,而有机碳分解率均随着时间而增高;利用指数衰减模型,获得凋落物有机碳的分解系数是阔叶＞针叶＞枯枝;(3)在每年凋落物输入峨眉冷杉林林地时,其中的阔叶、针叶和枯枝已经开始分解,当年可释放的有机碳分别为52.18 kg·hm-2、4.32 kg-hm-2和0.67 kg·hm-2,各类凋落物每年有机碳释放总量为61.13 kg·hm-2,占凋落时有机碳量的6.58％.【期刊名称】《四川林业科技》【年(卷),期】2019(040)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】峨眉冷杉;凋落物分解;分解速率;半衰期;周转期【作者】罗辑;杨丹荔;李伟;何咏梅【作者单位】中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;成都理工大学,四川成都610101;中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】S718.5森林凋落物是森林生态系统的重要组成成分，凋落物与林分动态密切相关，其变化伴随着森林生态系统的演替进程，凋落物的归还是植物吸收的营养元素返还土壤的主要途径[1]。
森林凋落物研究进展*林 波 刘 庆**吴 彦 何 海(中国科学院成都生物研究所,成都610041)摘 要 对森林凋落物的概念、研究方法及主要研究内容作了阐述,特别就凋落物收集面积和分解袋孔径大小、凋落量时空动态和凋落物分解速率等问题进行了综合分析。
目前森林凋落物研究的重要结论有:海拔和纬度因子是通过对光、温、水等生态因子的再分配来影响凋落量,其中主导气候因子是年均温。
凋落物的分解与化学组成和环境因子有关,C/N 和N 含量在凋落物分解过程中起着重要作用。
土壤水分是影响凋落物分解主要环境因子之一;土壤微生物对凋落物的影响,前期是通过真菌破碎凋落物表层使内居性动物得以侵入凋落物内部,后期则以细菌降解有机物为主。
凋落量、凋落物分解的影响因子,以及凋落物的生态作用等内容应是凋落物研究的重要方向。
关键词 森林凋落物,研究方法,凋落量,影响因子,分解速率中图分类号 Q 948 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2004)01-0060-05Advances in the studies of forest litter.L IN Bo ,L IU Q ing ,WU Yan,HE Hai (Chengdu I nstitute of Biology ,Chinese A cademy of Sciences ,Chengdu 610041,China).Chinese J our nal of Ecology ,2004,23(1):60~65.In this paper ,the authors pr esented t he concepts of fo rest litter as w ell as the methodology and main subjects in the study of for est litter,especially the issues regarding litter gather ing ,apertur e sizes of deco mposition bags,spatial and temporal dy namics o f litterfall and decomposition rates.Some impor -tant achiev ements in the studies of for est litter included influencing the facto rs of litterfall and decom -posit ion pro cess.T hr ough r eallo cation of light,temper ature and moisture,altitude and latitude af -fected litter fall g lobally.the leading influencing climatic factor was annual mean temperature.De -composition rate of litters was cor related to their chemical composition and env ironmental facto rs.C/N r at io and the content of N played an impor tant role in the process of litter decomposition.Soil moisture w as a key env ironmental factor affect ing litter decomposition.For the so il microbes,their effects on decomposition of litters fell into two stages.I n the first stag e,the microbes fragmented the sur face layer of litters,which resulted in small animals enter ing into litters.While in the later stage,deco mposition was mainly caused by breaking dow n of organic matters by microbes.In the future,studies will be concentrated on the factors influencing litterfall and decomposition as well as the eco -logical functioning of forest litters.Key words forest litter ,methodology ,litterfall,influencing factor,decomposition rate.*国家重点基础研究发展规划项目专题(G2000046802-05)、中国科学院知识创新工程重大项目(KSCX1-07-02-02)、/十五0国家科技攻关课题(2001BA606A-05-01)和中国科学院#中组部/西部之光0人才计划资助项目。
森林凋落物分解过程对土壤微生物影响研究综述森林凋落物分解过程对土壤微生物有着较大的影响，这不仅是因为凋落物分解是土壤生态系统的一个重要组成部分，更是因为分解过程中微生物参与度很高。
近年来，有关森林凋落物分解过程对土壤微生物影响的研究逐渐增多，包括凋落物分解对土壤微生物群落结构、数量和功能的影响等，本文就此进行综述。
凋落物堆积在土地表面，形成凋落层，对于土壤微生物的群落结构有着重要的影响。
观察分解过程中不同组分的凋落物对土壤微生物群落的影响，发现随着凋落物分解程度的加深，微生物群落的多样性呈逐渐上升的趋势，但是群落结构也在不断变化。
例如，一个研究发现，随着凋落物分解程度的加深，细菌的数量和多样性会逐渐增加，而真菌的数量和多样性会出现下降趋势。
同时，不同类型的凋落物对于微生物群落的影响也有所不同。
例如，常绿树种的凋落物因为含有多种化学物质，使得其中的微生物群落结构比落叶树种的凋落物更加稳定，但也更加简单。
凋落物分解会导致土壤中微生物数量的增加，这是因为凋落物分解过程所产生的有机质、营养元素等可以为细菌、真菌等微生物提供更为丰富的生长环境和营养来源。
不同类型的凋落物对微生物数量的增加也有一定的区别，例如，一项研究发现，某种针叶树种的凋落物分解会导致土壤中细菌数量的显著增加，而其他凋落物对细菌数量的影响则要弱一些。
凋落物分解过程中，土壤微生物的功能也发生了一定的变化。
凋落物中包含着大量的碳、氮、磷等元素，微生物通过分解凋落物将这些元素释放出来，进而影响土壤中的养分循环和生物地球化学循环。
例如，分解果实凋落物的真菌可通过脲酶和过氧化物酶等酶的作用，加速果实凋落物中的氮素释放，也可增加钙离子的释放，促进土壤中养分的适时供应。
此外，当凋落物分解发生在针叶林中时，因为凋落物中含有挥发性有机物，因此微生物在分解过程中会释放出一定量的甲烷和二氧化碳等气体，对于土地的碳循环也有一定的影响。
4. 影响因素凋落物分解对土壤微生物的影响受到许多因素的影响，例如土壤水分、温度、PH值、微生物群落与凋落物本身的化学成分等。
森林凋落物分解过程对土壤微生物影响研究综述随着全球气候变化日益严重，人们对森林生态系统的关注也日益增加。
森林生态系统中的凋落物分解过程对土壤微生物有着重要影响，不仅能够影响土壤中养分的循环，还能够影响土壤的碳储存和氮循环等关键生态功能。
本文将综述森林凋落物分解过程对土壤微生物的影响研究，希望能够揭示其中的关键机制，为森林生态系统的保护和恢复提供理论支持。
一、森林凋落物的分解过程森林凋落物主要包括树叶、树枝和枯枝等植物遗体，它们是森林生态系统中非常重要的有机碳来源。
在自然环境中，这些凋落物会逐渐被微生物降解分解，释放出养分，为土壤中其他生物提供能量来源。
凋落物的分解过程是一个复杂的生物化学过程，其中微生物起着至关重要的作用。
二、土壤微生物对森林凋落物的分解作用土壤微生物是森林生态系统中最丰富的生物类群之一，它们在凋落物的分解过程中扮演着关键的角色。
在凋落物表面，细菌和真菌等微生物会迅速繁衍，分泌酶解物质，降解凋落物。
而在分解后的物质中，又会有一系列其他微生物参与使得有机物分解得更加彻底。
研究表明，凋落物的分解过程会对土壤微生物群落结构和功能产生显著的影响。
凋落物的分解会导致土壤中特定微生物的临时过剩。
这是因为分解过程释放出的养分和有机物可以为一些特定的微生物提供良好的生长条件，导致它们的数量暂时增加。
凋落物分解还会改变土壤微生物的多样性。
在分解过程中，一些特定的微生物可能会占据主导地位，而其他微生物则可能受到抑制，导致土壤微生物多样性的变化。
凋落物分解还会促进土壤微生物群落的功能多样性，使得土壤微生物在生态系统中的功能发挥更加丰富。
四、影响凋落物分解的关键因素凋落物分解的过程受到多种因素的影响，其中包括凋落物质量、环境条件、土壤微生物群落结构等。
凋落物的化学成分是影响分解速率和方式的重要因素。
一般来说，富含纤维素和木质素的凋落物分解速率较慢，而富含蛋白质和多糖类的凋落物则分解速率较快。
环境条件如温度、湿度等也会对凋落物的分解过程产生显著影响。
