贺兰山东坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮沿海拔梯度的变化特征

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1、生态环境学报2010,19(4):883-888http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com贺兰山东坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮沿海拔梯度的变化特征1,2刘秉儒1.宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室//西部生态与生物资源开发联合研究中心，宁夏银川750021；2.宁夏贺兰山森林生态系统定位研究站，宁夏银川750021摘要：土壤微生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分，在生态系统物质循环和能量转化中占有特别重要的地位。开展土壤微生物量与海拔

2、高度的关系的研究，能促使人们对土壤微生物空间分布格局及其形成机制的认识，预测全球变化对生态系统功能的影响。本文对贺兰山不同海拔梯度具有代表性的荒漠化草原（HM）、蒙古扁桃灌丛(BT)、油松林(YS)、青海云杉林(QH)和高山草甸(CD)等5种植物群落土壤微生物生物量及其微生物商进行了研究。结果表明：表层土壤（0~20cm）微生物生物量碳（MBC）、氮（MBN）大小次序为：CD＞QH＞YS＞BT＞HM，MBC、MBN随海拔梯度的升高显著增加，与土壤有机碳、氮含量有着一致的变化规律，但是微生物商（qMB）表现出沿海拔梯度先增加后减小的变化趋势，最大值出现在蒙古扁桃灌丛土

3、壤，MBC/MBN则没有明显的变化规律。相关分析表明，不同海拔高度的土壤微生物量碳氮不仅与年均降水量、土壤含水量，而且与土壤有机碳、全氮呈显著线性正相关关系(P<0.01)，但是与年均气温、土壤容重呈显著线性负相关关系(P<0.01)。贺兰山土壤微生物量碳、氮随海拔高度升高而增加，降水量、气温、土壤湿度、土壤有机碳和全氮可能是影响土壤微生物量沿海拔梯度变化的关键因子。关键词：贺兰山；海拔梯度；土壤微生物碳；土壤微生物氮；微生物商值（qMB）中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号：1674-5906（2010）04-0883-06土壤微生物是构成土壤及整个生态系统

4、的重荒漠两大植被区域，成为我国重要自然地理界限之要组成部分，是土壤有机质和养分转化与循环的主一，是连接青藏高原、蒙古高原及华北植物区系的要动力，在生物地化循环（BGC）以及生态系统功枢纽，是阿拉善-鄂尔多斯区域性生物多样性的中心[4-5]能中扮演着必不可少的角色，对陆地生态系统发挥。土壤微生物在这些不同类型生态系统土壤碳氮[1-2]着至关重要的功能，土壤微生物量的多少反映了循环过程中发挥着重要作用，目前对这些不同生态土壤同化和矿化能力的大小，是土壤活性大小的标系统土壤理化特性与微生物量还没有开展过系统[3]志，与微生物个体数量指标相比，土壤微生物量研究，对不同海拔高

5、度的典型植被土壤微生物碳、更能反映微生物在土壤中的实际含量和作用潜力，氮的分布特征以及微生物量在碳氮循环中的作用具有更加灵敏、准确的优点。因此，研究土壤微生还不清楚，本项研究选择在海拔梯度上具备代表性物量对了解土壤肥力、土壤环境、土壤养分对植物的植被带，探讨土壤微生物生物量沿海拔的变化规有效性以及土壤养分转化与循环等都具有重要意律和影响因子，为进一步阐明不同海拔高度土壤有义。土壤微生物的空间分布特征决定了植物与土壤机碳动态及其碳循环特征提供理论基础，为系统认环境之间作用的大小，它的分布特征及其与土壤环识干旱地区高山生态系统土壤碳氮循环规律提供境之间的复杂关系对植物地

6、上部分的生长有着重参考。要的影响。而开展土壤微生物量与海拔高度的关系2材料与方法的研究，能促使人们对土壤微生物空间分布格局及2.1研究地区概况其形成机制的认识，有助于人们对陆地生态系统的贺兰山位于银川平原和阿拉善高原之间（地处管理和功能调控，以应对全球变暖等重大的全球性北纬38°27′～39°30′，东经105°41′～106°41′之间），环境问题。山脉稍偏东北—西南方向，山体孤立，主峰海拔贺兰山是我国西北地区最后一道生态屏障，也3556m。贺兰山西和北侧为阿拉善戈壁荒漠，东侧是我国三大沙漠（毛乌素沙地、乌兰布和沙漠、腾为银川平原。格里沙漠）与银川平原的分界线，地

7、跨温带草原与贺兰山处在典型大陆性气候区域范围内，具有基金项目：国家重点基础研究和发展规划项目（2009CB426304）；宁夏大学自然科学基金项目（ZR2008033）；宁夏林业局项目作者简介：刘秉儒（1971年生），男，讲师，博士，主要研究方向为生态恢复与生物资源开发。E-mail：bingru.liu@163.com收稿日期：2010-02-22884生态环境学报第19卷第4期（2010年4月）山地气候特征。气候变化大，年均气温-0.8℃，年试验地概况如表1。均降水量420mm，年均蒸发量2000mm，贺兰山2.3土壤样品的采集和处理的降水量具有明显的垂直分