薄层黑土微生物生物量碳氮对土壤侵蚀—沉积的响应

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1、第54卷第6期土壤学报Vol.54，No.62017年11月ACTAPEDOLOGICASINICANov.，2017DOI：10.11766/trxb201703080015*薄层黑土微生物生物量碳氮对土壤侵蚀—沉积的响应11，2†3冯志珍　郑粉莉　易　祎（1西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌　712100）（2中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌　712100）（3西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌　712100）摘　要　　研究土壤侵蚀—沉积对土壤微生物生物量的影响可以为

2、科学评估土壤侵蚀的环境效应137提供依据。以典型薄层黑土区——黑龙江省宾州河流域为研究区，利用土壤Cs含量估算侵蚀速率，通过分析流域不同位置和不同坡面部位土壤微生物生物量碳和氮含量以及土壤侵蚀强度的差异，揭示土壤微生物生物量对土壤侵蚀—沉积的响应规律。结果表明：流域不同位置和不同坡面部位土壤微生物生物量的分布存在明显差异，并呈现出与土壤侵蚀—沉积空间分布相反的变化趋势。土壤侵蚀速率在流域的分布为上游＞中游＞下游，在坡面的分布为坡中部＞坡上部＞坡下部；土壤微生物生物量碳（Microbialbiomasscarbon，MBC）和微生

3、物生物量氮（Microbialbiomassnitrogen，MBN）在流域表现为下游＞中游＞上游，在坡面表现为坡下部＞坡上部＞坡中部。回归分析表明，MBC、MBN、有机质（Organicmatter，OM）和全氮（Totalnitrogen，TN）含量随土壤侵蚀强度的增大而减少。土壤侵蚀对土壤微生物生物量的分布有重要影响，土壤侵蚀—沉积过程引起土壤养分的迁移和再分布是导致侵蚀区和沉积区土壤微生物生物量分布产生差异的重要原因。关键词　土壤侵蚀—沉积；土壤侵蚀速率；微生物生物量碳；微生物生物量氮；薄层黑土中图分类号　　S157　　

4、　文献标识码　　A东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地，由环境变化具有较高的敏感性和响应性，被认为是比［6］于过度开垦和自然因素等共同影响，土壤侵蚀日益土壤有机质更灵敏的环境变化指示因子。研究［1］42严重。区内现有水土流失面积27.59×10km，表明，土壤微生物生物量可以表征土壤质量的优劣［2］占黑土区总面积的27%，其中水蚀面积18.27×和土壤侵蚀速率的高低，其空间分布可以反映土42［7-8］10km，占黑土区总面积的18%，坡耕地黑土层厚壤侵蚀的程度。因此，研究土壤微生物生物量［3］度每年以0.3～1cm的速度递减。土

5、壤侵蚀使得与土壤侵蚀—沉积的关系具有重要意义。目前，土壤的表土层随径流流走，土壤中的营养物质大量关于土壤侵蚀对土壤理化性质的影响已有大量报［9-10］流失，造成土壤物理化学性质改变，从而导致土壤道，但定量地分析土壤侵蚀对土壤微生物生［11-12］质量下降、土地退化以及生产力急剧下降，据统计物量影响的研究较少，Hu等针对黄土丘陵沟资料显示，黑土区每年由于水土流失造成粮食减产壑区开展了相关研究，有关东北黑土区这方面的研8［4］高达14×10kg。究更是鲜见报道。本文以典型薄层黑土区（黑土层土壤微生物作为土壤有机质、养分转化和循厚度小

6、于30cm的黑土区）——黑龙江省宾县宾州137环的动力，在土壤生态系统的能量流动和养分转河流域为研究区，利用Cs示踪技术，通过土壤侵［5］化过程中起着重要作用。土壤微生物生物量对蚀速率表征侵蚀程度，研究薄层黑土微生物生物量*国家自然科学基金项目（41571263）资助SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina（No.41571263）†通讯作者Correspondingauthor，E-mail：flzh@ms.iswc.ac.cn作者简介：冯志珍（1986—），女

7、，内蒙古呼和浩特人，博士研究生，主要从事土壤侵蚀对土壤质量的影响评价研究。E-mail：fzz870508@126.com收稿日期：2017-03-08；收到修改稿日期：2017-06-11；优先数字出版日期（www.cnki.net）：2017-08-17http：//pedologica.issas.ac.cn6期冯志珍等：薄层黑土微生物生物量碳氮对土壤侵蚀—沉积的响应1333碳（Microbialbiomasscarbon，MBC）和微生物生异丙胺盐。玉米在整个生育期内无灌溉，主要依靠物量氮（Microbialbiomas

8、snitrogen，MBN）对土自然降水。壤侵蚀—沉积的响应，以期为科学评估土壤侵蚀的1.2　样地设置与样品采集环境效应提供依据。本研究以黑龙江省哈尔滨市宾县1∶1万比例尺地形图和土壤类型图为底图，以地形部位、表层1　材料与方法黑土层厚度和土壤侵蚀空间分布特征为