全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 12 期摇 摇 2011 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于植被遥感的西南喀斯特退耕还林工程效果评价———以贵州省毕节地区为例
李摇 昊,蔡运龙,陈睿山,等 (3255)
………………………………
……………………………………………………………………………
扩散对破碎化景观上宿主鄄寄生种群动态的影响 苏摇 敏 (3265)…………………………………………………
湿地功能评价的尺度效应———以盐城滨海湿地为例 欧维新,叶丽芳,孙小祥,等 (3270)……………………
模拟氮沉降对杉木幼苗养分平衡的影响 樊后保,廖迎春,刘文飞,等 (3277)……………………………………
中国东部森林样带典型森林水源涵养功能 贺淑霞,李叙勇,莫摇 菲,等 (3285)…………………………………
山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (3296)……………………………
长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 张焕军,郁红艳,丁维新 (3308)………………………………
云南元江干热河谷五种优势植物的内生真菌多样性 何彩梅,魏大巧,李海燕,等 (3315)………………………
塔里木河中游洪水漫溢区荒漠河岸林实生苗更新 赵振勇,张摇 科,卢摇 磊,等 (3322)…………………………
基于 8hm样地的天山云杉林蒸腾耗水从单株到林分的转换 张毓涛,梁凤超,常顺利,等 (3330)……………
古尔班通古特沙漠土壤酶活性和微生物量氮对模拟氮沉降的响应 周晓兵,张元明,陶摇 冶,等 (3340)………
Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响 原海燕,郭摇 智,黄苏珍 (3350)……
春、秋季节树干温度和液流速度对东北 3 树种树干表面 CO2释放通量的影响
王秀伟,毛子军,孙摇 涛,等 (3358)
…………………………………
……………………………………………………………………………
云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局 唐樱殷,沈有信 (3368)……………………………
利用半球图像法提取植被冠层结构特征参数 彭焕华,赵传燕,冯兆东,等 (3376)………………………………
黑河上游蝗虫与植被关系的 CCA分析 赵成章,周摇 伟,王科明,等 (3384)……………………………………
额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 庞摇 科,姚锦仙,王摇 昊,等 (3391)………………………………
九龙江河口浮游植物的时空变动及主要影响因素 王摇 雨,林摇 茂,陈兴群,等 (3399)…………………………
东苕溪中下游河岸类型对鱼类多样性的影响 黄亮亮,李建华,邹丽敏,等 (3415)………………………………
基于 RS / GIS公路路域水土流失动态变化的研究———以榆靖高速公路为例
陈爱侠,李摇 敏,苏智先,等 (3424)
……………………………………
……………………………………………………………………………
流域景观结构的城市化影响与生态风险评价 胡和兵,刘红玉,郝敬锋,等 (3432)………………………………
基于景观格局的锦州湾沿海经济开发区生态风险分析 高摇 宾,李小玉,李志刚,等 (3441)……………………
若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响 李晋昌,王文丽,胡光印,等 (3451)……………………
施用鸡粪对土壤与小白菜中 Cu和 Zn累积的影响 张摇 妍,罗摇 维,崔骁勇,等 (3460)………………………
基于 GIS的宁夏灌区农田污染源结构特征解析 曹艳春,冯永忠,杨引禄,等 (3468)……………………………
底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响 刘摇 岩,周勋波,陈雨海,等 (3478)…………………………
不同施肥模式调控沿湖农田无机氮流失的原位研究———以南四湖过水区粮田为例
谭德水,江丽华,张摇 骞,等 (3488)
……………………………
……………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 刘爱荣,陈双臣,刘燕英,等 (3497)………
外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响 彭向永,宋摇 敏 (3504)……………
专论与综述
水平扫描技术及其在生态学中的应用前景 胡自民,李晶晶,李摇 伟,等 (3512)…………………………………
研究简报
昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征 朱军涛,李向义,张希明,等 (3522)…………………………………
不同比例尺 DEM数据对森林生态类型划分精度的影响 唐立娜,黄聚聪,代力民 (3531)………………………
苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 贾永正,胡海波,张家洋 (3537)………………………………………
外来种湿地松凋落物对土壤微生物群落结构和功能的影响 陈法霖,郑摇 华,阳柏苏,等 (3543)………………
深圳地铁碳排放量 谢鸿宇,王习祥,杨木壮,等 (3551)……………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄06
封面图说: 自然奇观红海滩·辽宁省盘锦市———在辽河入海口生长着大片的潮间带植物碱蓬草,举目望去,如霞似火,蔚为壮
观,人们习惯地称之为红海滩。 粗壮的根系加快着海滩土壤的脱盐过程,掉下的茎叶腐质后肥化了土壤,它是大海
的生态屏障。
彩图提供: 段文科先生摇 中国鸟网 http: / / www. birdnet. cn摇 E鄄mail:dwk9911@ 126. com
生 态 学 报 2011,31(12):3308—3314
Acta Ecologica Sinica
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(40971134);国家杰出青年基金项目(40725003);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2鄄YW鄄439);
江苏省自然科学基金项目(BK2008057,K2009338)
收稿日期:2010鄄05鄄19; 摇 摇 修订日期:2010鄄08鄄30
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: E鄄mail:wxding@ issas. ac. cn
长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响
张焕军1,2,郁红艳1, 丁维新1,*
(1.土壤与农业可持续发展国家重点实验室,中国科学院南京土壤研究所, 南京摇 210008;2.中国科学院研究生院,北京摇 100049)
摘要:微生物群落结构是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,可用于表征土壤质量及其生态功能变化。 用磷脂脂肪酸法研究
了有机肥和 NPK肥料长期施用对华北平原潮土微生物群落结构的影响及其变化特征。 结果表明:长期施用有机和无机肥不仅
提高了土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾等含量,改善了土壤酸碱度,而且显著增加了土壤微生物生物量,其中以有机肥的效
果最为明显,增幅达到 15. 4% 。 长期施用肥料有机肥也改变了土壤微生物的群落结构,提高了细菌数量,降低了放线菌含量,
而对真菌数量没有明显影响,导致真菌与细菌的比值下降。 主成分分析表明,长期施用有机肥的土壤,细菌以含 a19 颐0、br14 颐0、
16 颐1棕5c和 17 颐1棕9 而真菌以含 18 颐1棕10c 的微生物为优势种群,NPK 处理土壤中细菌以含 18 颐1棕7、i19 颐0、br18 颐0、16 颐1棕7t和
a15 颐0的微生物为优势种群,CK处理中没有明显的优势种群。
关键词:潮土;长期不同施肥处理;磷脂脂肪酸;微生物群落结构
The influence of the long鄄term application of organic manure and mineral
fertilizer on microbial community in calcareous fluvo鄄aquic soil
ZHANG Huanjun1,2, YU Hongyan1, DING Weixin1,*
1 State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: Soil microbial community reflecting soil quality affects the soil ecosystem functions and has been suggested as the
sensitive indicator for predicting change of soil ecosystems. To understand the influence of organic manure and chemical
fertilizers on the microbial biomass and community in soils of the North China Plain, soil samples were collected from the 0
20 cm tilled layer in a long鄄term experimental field at the Fengqiu state key agroecological experimental station, Fengqiu
County, Henan Province, China, and used to measure the phospholipid fatty acid profiles of microorganisms. The study
included three treatments with four replicates: control (CK, without fertilization), organic manure (OM) and chemical
fertilizer NPK (NPK). The long鄄term application of fertilizer NPK and particularly organic manure significantly increased
the concentrations of soil organic C, total N, available P and available K, and reduced soil pH compared to treatment CK.
This finding indicates that organic manure application or balanced fertilization of N, P and K could efficiently improve the
soil fertility, and the growing conditions were more suitable for crops and soil microorganisms.
The long鄄term application of organic manure significantly increased the amount of total microbial PLFAs by 15. 4%
compared to the value in the CK treatment, but the addition of fertilizer NPK had no significant effect. Manuring
significantly increased the amount of bacterial PLFAs from 41. 03 nmol / g soil in the CK treatment to 48. 03 nmol / g soil in
the OM treatment, but did not change the amount of fungal PLFAs, which resulted in the significant reduction of the ratio of
fungi to bacteria. Fertilization slightly, but not significantly, increased the amount of bacterial PLFAs and reduced the
amount of fungal PLFAs, resulting in the slight decrease of the ratio of fungi to bacteria. However, manuring and
fertilization dramatically reduced the magnitude of actinomycetal PLFAs, indicating that organic manure and chemical
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fertilizers both inhibited the growth of actinomycete in arable soils.
After the 21鄄year (1989 2009) application of organic manure and chemical fertilizers, only 52% of total PLFAs
showed similarity among the three treatments. Principle component analysis (PCA) of PLFA was used to describe changes
in microbial community,and the result showed that change in microbial community among three treatments was mainly
driven by the application of fertilizers and could be attributed to the first and second principal components, which accounted
for 43. 1% and 30. 9% of the total variation, respectively. Three treatments were located in different quadrant: the OM
treatment distributed in the fourth quadrant, whereas the NPK treatment in the third quadrant and the CK treatment in the
second quadrant. In the OM treatment, bacteria containing a19 颐0, br14 颐0, 16 颐1棕5c and 17 颐1棕9, and fungi containing
18 颐1棕10c were dominant microorganisms, while bacteria with 18 颐1棕7, i19 颐0, br18 颐0, 16 颐1棕7t and a15 颐0 for treatment
NPK. In contrast, no dominant microorganisms could be identified in the CK treatment.
Key Words: fluvo鄄aquic soil;long鄄term fertilization;PLFA;microbial community
土壤微生物群落是土壤生物区系中最重要的功能组分,土壤微生物不仅是土壤养分重要的源和汇,也是
土壤养分转化的重要调控者。 它对微环境变化非常敏感,对土壤生态系统变化和环境胁迫反应强烈,其最显
著的特点是群落结构发生改变[1鄄3]。 因此,土壤微生物群落被认为是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,
可以用来反映土壤质量变化。 由于土壤微生物数量庞大、组成复杂,用传统土壤微生物研究法常低估土壤微
生物的实际情况,无法清晰地获得它们在土壤生态系统中的重要信息。 磷脂是生物细胞膜的主要组成成分,
约占细胞干重的 5% ,它只存在于活细胞膜中,生物细胞一旦死亡,其中的磷脂类化合物马上就会消失[1,4鄄5]。
不同种类微生物体内磷脂类化合物中的脂肪酸(PLFA)组成和含量存在着极大差异,可用来直接评估微生物
生物量和群落结构[6鄄7],是一种相对较为准确、有效的研究方法。
近年来,施肥处理对土壤养分的影响研究较多,对土壤生态功能的影响也有一些研究,但对不同肥料长期
施用土壤的研究大多局限在土壤微生物生物量、呼吸强度、酶活性等方面,而对典型土壤微生物群落的研究相
对较弱。
黄淮海平原土壤以轻质潮土为主,是集约化小麦鄄玉米一年两熟轮作种植区[8],也是我国重要的粮食主产
区,粮食播种面积占全国总面积的 20%左右,粮食产量约占全国总量的 23% [9]。 本文以中国科学院封丘农业
生态实验站有机无机肥长期定位试验田土壤样品为研究对象,采用 PLFA 定性和定量分析方法,探讨了不同
肥料长期施用对土壤微生物多样性及其群落结构的影响,期望为合理施肥提供科学依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验地概况
试验地设在中国科学院封丘农业生态试验站(35毅04忆N,113毅10忆E)。 该地区属于半干旱、半湿润暖温带季风
气候,年平均降水量 655 mm,年蒸发量 1875 mm,年平均气温为 13. 9益,无霜期 220d左右。 供试土壤为轻壤质黄
潮土,发育于黄河冲积物。 长期田间试验起始于 1989年秋,采用小麦鄄玉米一年两熟轮作方式。 试验开始前耕层
(0—20 cm)土壤的理化性质为:有机碳 5. 83 g C / kg、全氮 0. 445 g N / kg、全磷 9. 50 g P2 O5 / kg、全钾 18. 6
g K2O / kg、速效氮 9. 51 mg N / kg、速效磷 1. 93 mg P2O5 / kg、速效钾 78. 8 mg K2O / kg和 pH 8. 65,土壤总体呈缺
氮磷而富钾。
1. 2摇 试验设计与样品采集
试验共涉及 3 个处理:(1)不施肥(CK),(2)有机肥(OM),(3)化学肥料 NPK(NPK)。 每个处理重复 4
次。 随机区组排列,小区面积为 47. 5 m2。 小麦和玉米每季 N 肥 (尿素)和 K 肥 (硫酸钾) 用量分别为 150
kg N / hm2 和 150 kg K2O / hm2,小麦和玉米 P肥 (过磷酸钙)用量分别为 75 和 60 kg P2O5 / hm2。 试验用有机
肥以粉碎的麦秆为主,加入适量粉碎后的大豆饼和棉仁饼,以提高有机肥的 N 含量,每季用量约 4500 kg / hm2
(以干重计)。 有机肥经堆腐、发酵后施用,施用前先分析 NPK 养分含量,以等 N 量为标准,有机肥中 PK不足
9033摇 12 期 摇 摇 摇 张焕军摇 等:长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 摇
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部分用化肥 PK补足到等量。
土壤样品采集于小麦收获后的 2009 年 6 月 7 日。 在各小区按蛇形取样法采集耕层土壤 10 个,每个小区
样品混合均匀、形成一个混合样品,装入自封袋带回实验室,用于测定各项指标。
1. 3摇 土壤样品分析
4PLFA分析采用修正的 Bligh和 Dyer方法进行脂类提取和磷脂脂肪酸分析[1,10]。 土壤用磷酸盐缓冲液
(0. 1 mol / L,pH 7. 0)、氯仿和甲醇以 0. 8 颐1 颐2(体积分数)提取,提取液用硅酸键合固相抽提柱(silicic acid
bonded solid鄄phase鄄extraction column,SPE鄄SI)层析,分别用氯仿、丙酮和无水甲醇洗脱,将含磷脂的部分用氮气
吹干,然后用碱性甲醇水解和皂化(甲基化)得到磷脂脂肪酸甲酯(FAME)。 用气相色谱和质谱联用仪(岛津
GC鄄MS QP 2010 PLUS)测定提取的 FAME。 色谱条件:30. 0 m伊0. 25 mm伊0. 25 mm,进样量 1 滋L,载气(氦气)
流速为 50 mL / min。 升温程序为初始温度 50益,维持 4 min,然后以 4益 / min 的速度升温至 260益。 以甲酯化
的 C19颐0 为内标物质。
土壤全碳和全氮分别用重铬酸钾容量法和半微量凯氏法测定,速效磷采用碳酸氢钠浸提、钼锑抗比色法
测定,速效钾用醋酸铵浸提、火焰光度法测定,pH用玻璃电极测定(水土比为 1颐1) [11]。
1. 4摇 数据分析
采用 Excel 2003 和 SPSS 11. 5 对数据进行方差分析、相关分析和主成分分析。
2摇 结果与分析
2. 1摇 不同施肥处理对土壤养分的影响
由表 1 可见,经过 21a的不同肥料长期施用,土壤 pH和主要养分含量发生了明显变化。 OM和 NPK处理
土壤 pH条件显著改善,分别比 CK处理降低了 3. 6%和 4. 8% ,土壤的碱性降低;主要养分含量 OM和 NPK处
理显著高于 CK处理,其中以 OM处理的养分增加最为显著,有机碳、全氮、速效磷和速效钾分别比 CK处理提
高了 271% 、252% 、1394%和 241% ;NPK处理则分别比 CK处理增加 156% 、138% 、794%和 228% ,而 NPK与
OM处理之间土壤 pH和速效钾含量差异不明显。
表 1摇 不同施肥处理的土壤养分含量
Table 1摇 Nutrient contents in soil under different fertilizations
处理
Treatment pH
有机碳 Organic C
/ (g C / kg)
全氮 Total N
/ (g N / kg)
速效磷 Available P
/ (mg P2O5 / kg)
速效钾 Available K
/ (mg K2O / kg)
CK 8. 4b 4. 5a 0. 42a 1. 8a 64a
OM 8. 1a 12. 2c 1. 06c 25. 1c 154b
NPK 8. 0a 7. 0b 0. 58b 14. 3b 146b
摇 摇 同一列不同字母表示差异达到显著水平(P < 0. 05)
2. 2摇 不同施肥处理对土壤微生物 PLFA含量的影响
Bardgett[12]等认为土壤中磷脂脂肪酸的组成可以反映土壤微生物群落的生物量和结构,并且很多学者也
发现土壤中可提取磷脂类化合物的数量可以准确地表达土壤中各种微生物的生物量(表 2)。
本试验中,3 种不同施肥处理土壤中共检出 29 种 PLFA,包括 18 种细菌 PLFA、5 种真菌 PLFA和 3 种放线
菌 PLFA(表 3)。 从 PLFA总量来看,施肥均促进了土壤微生物生物量的积累,OM处理中 PLFA总量显著高于
NPK和 CK处理,NPK处理也呈增加的趋势,但与 CK处理差异不显著。 不同肥料长期施用后,不同类型微生
物的变化趋势不尽相同,OM处理中细菌数量显著高于 CK和 NPK处理,而 NPK与 CK处理之间差异不显著;
OM和 NPK处理中革兰氏阳性菌大幅度增加,显著高于 CK 处理,但是革兰氏阴性菌含量不同处理之间差异
不明显。 有机肥施用显著降低了好氧细菌含量,而 NPK施用与 CK处理相比没有明显改变好氧细菌数量。 3
种不同施肥处理之间真菌含量无显著差异,但是 CK处理中真菌 /细菌的比值却显著高于 OM 处理,表明有机
肥长期施用处理后明显降低了真菌比例,而 NPK施用也降低了真菌比例,但与 CK 处理相比没有达到显著水
平。 放线菌含量的变化趋势与细菌相反,CK 处理最大,分别比 OM 和 NPK 处理高出 148%和 149% ,差异达
0133 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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到显著水平,而 OM与 NPK处理之间差异不显著。
表 2摇 估算微生物生物量的脂肪酸
Table 2摇 PLFA for calculating soil microbial biomass
微生物类型
Microbial group
磷脂脂肪酸标记
Phospholipids fatty acids signatures
文献
Reference
细菌 Bacteria 14 颐0, 15颐0, 16颐0, 17颐0, i15颐0, a15颐0, i17颐0, a17颐0,i19颐0, 16颐1棕7, cy17颐0, cy19颐0 [13鄄14]
革兰氏阳性菌 Gram+ bacteria i15颐0, a15颐0, i17颐0, a17颐0 [15鄄17]
革兰氏阴性菌 Gram- bacteria 16 颐1棕7, cy17颐0, cy19颐0 [15,18]
放线菌 Actinomycete 10Me16颐0, 10Me17颐0, 10Me18颐0, 10Me20颐0 [13,16]
真菌 Fungi 18 颐1棕9c, 18颐1棕9t, 18颐2棕6, 18颐3棕6, 18颐3棕3 [17]
原生动物 Protozoa 21 颐0, 22颐0, 23颐0 [19]
表 3摇 不同施肥处理对土壤微生物 PLFA含量的影响
Table 3摇 Concentrations of PLFAs in different treatments / (nmol / g)
处理 Treatment CK OM NPK
细菌 Bacteria 41. 03a 48. 03b 42. 54a
其中:G+ (i15颐0, a15颐0, i17颐0, a17颐0) 7. 23a 17. 18c 12. 66b
G- (cy17颐0, cy19颐0) 11. 11a 10. 39a 10. 34a
好氧细菌(16颐1棕7c, 18颐1棕7) Aerobic bacteria 7. 89b 1. 24a 9. 24b
其他细菌 Other bacteria 14. 80 19. 22 10. 29
真菌(18颐2棕6, 18颐1棕9c) Fungi 10. 24a 10. 27a 9. 89a
真菌 /细菌比 Ratio of fungi to bacteria 0. 25a 0. 21b 0. 23ab
放线菌(10Me16颐0, 10Me18颐0, 10Me20颐0) Actinomycete 14. 51b 9. 78a 9. 82a
总微生物 PLFA量 Total microbial PLFA 63. 05a 72. 79b 63. 25a
摇 摇 同一行不同字母表示差异达到显著水平(P < 0. 05)
2. 3摇 不同施肥处理对土壤微生物群落结构的影响
主成分分析表明,主成分一的方差贡献率为 43. 1% ,主成分二的方差贡献率为 30. 9% ,两者之和达到
74% (图 1),可代表系统内的变异状况,基本可以把经过不同肥料长期施用处理的土壤区分开。 由图 1 可见,
CK处理与主成分二表现出高度的正相关关系,而与主成分一相关性不大;OM处理与主成分一呈高度正相关
关系,同时与主成分二表现出一定程度的负相关;NPK处理与主成分一和二均表现出负相关关系。 主成分分
析中 3 个处理相距比较远,彼此之间没有重叠,说明不同肥料长期施用后土壤中的微生物群落结构发生了显
著变化。
通过对主成分的因子载荷分析(图 2),cy19 颐0、i17 颐0、a19 颐0、br14 颐0、9Me18 颐0、16 颐1棕5c、17 颐1棕9、i19 颐0、
br18 颐0和 18颐1棕7 在主成分一中的载荷值较高,是主成分一的主控因子。 17 颐1棕5c、cy17 颐0、16 颐1棕7c、i16 颐0、
br15 颐0、19颐1棕9、16颐1棕5t、18颐1棕9 和 18颐1棕10c 在主成分二上的载荷值较高,是主成分二的主控因子。 结果表
明,相对于 CK处理,NPK处理中的 18颐1棕7、i19颐0、br18颐0、16颐1棕7t、a15颐0 和 br22颐0 等 PLFA 类型含量显著增
加,除 br22颐0 代表土壤原生动物 PLFA外,其余 PLFA基本上都是细菌,其中 a15颐0 表征革兰氏阳性菌,18 颐1棕7
和 i19颐0 表征革兰氏阴性菌。 OM处理中 a19颐0、br14颐0、16颐1棕5c、17颐1棕9、18颐1棕10c和 br21颐0 含量增加显著,其
中18 颐1棕10c 代表真菌,br21颐0 代表土壤原生动物,其余的代表细菌。 CK 处理与 OM 和 NPK 处理相比,代表
放线菌的 10Me20颐0 的 PLFA含量显著增加。 由此可知,有机和无机肥长期施用显著提高了细菌数量,其中
NPK对革兰氏细菌的增加尤为明显,但是显著降低了放线菌数量。
2. 4摇 土壤微生物 PLFA总量与土壤性质的关系
相关分析表明,土壤微生物 PLFA量与有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量呈显著正相关,而与 pH呈显著
负相关(表 4)。 由此可见,土壤是微生物生长和功能发挥所需能源和养分的来源。 土壤 pH 值降低,碱性变
1133摇 12 期 摇 摇 摇 张焕军摇 等:长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 摇
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弱,促进了微生物生长,但是 pH对微生物的影响机制,是直接作用于微生物还是通过改变土壤其它性质间接
起作用,有待深入研究。
图 1摇 不同施肥处理土壤微生物群落 PLFA的主成分分析
摇 Fig. 1 摇 Principle components analysis of PLFA profiles of soil
microbial communities in different treatments
图 2摇 不同施肥处理土壤微生物群落 PLFA载荷因子贡献
摇 Fig. 2 摇 PCA ordination of PLFA profiles of soil samples in
different treatments
表 4摇 土壤微生物 PLFA量与土壤性质的关系
Table 4摇 Relationship between the amount of PLFA and soil properties
土壤性质
Soil properties pH
有机碳
Organic C
全氮
Total N
速效磷
Available P
速效钾
Available K
PLFA量 Total PLFA -0. 786* 0. 955** 0. 963** 0. 914** 0. 738*
摇 摇 *显著相关(P<0. 05), **极显著相关(P<0. 01)
3摇 结论与讨论
有机肥和无机肥长期施用一定程度提高了土壤养分含量,尤以 OM 处理效果最为显著。 土壤 pH 则显著
降低,以 NPK处理降幅为最大,可能是由于土壤施入氮肥后,作物吸收铵态氮后在土壤中残留 H+[20]或者土壤
强烈的硝化作用产生大量的 H+[21],从而使土壤 pH降低。
不同肥料长期施用促使土壤养分含量和微环境发生变化,从而诱导土壤微生物群落结构和生物量发生改
变。 目前,关于长期施肥对微生物群落影响研究不多,报道的结果也不尽一致。 Lovell 等[22]和 Bardgett 等[23]
发现,施用氮肥有利于细菌生长,可能通过改变养分有效性来影响微生物群落。 相反,王曙光和侯彦林[24]的
研究则指出,无机氮肥施用不利于细菌生长。 我们则发现,施肥增加了土壤微生物 PLFA种类和数量,但是不
同种类肥料对土壤微生物 PLFA的影响是不同的。 有机肥最有利于土壤细菌生长,因为有机肥的施用提高了
土壤中有机质的含量,而有机质既含有相当数量的碳、氮、磷、钾等营养元素,又具有改善土壤理化性状、提高
土壤肥力的作用,为微生物生长提供了良好的环境[25],这与褚海燕等[26]和于树等[4]的研究结果一致;另一方
面,施用有机肥一定程度抑制了放线菌生长,这与颜慧等[27]的结果不尽一致,他们在研究长期施肥对红壤性
水稻土 PLFA影响时发现,施用有机肥同样增加了放线菌数量,这可能与土壤类型和种植方法不同,使得微生
物对施肥的响应不同有关,其原因有待深入研究。 NPK肥料平衡施用对细菌同样具有促进作用,但没有有机
肥强烈;放线菌含量也比 OM处理要高,但未达到显著水平。 CK处理中土壤真菌 PLFA /细菌 PLFA高于施肥
处理土壤,表明施肥有利于细菌生长,而真菌较细菌更能适应养分贫瘠的土壤[23]。 同类微生物(如细菌)的
不同 PLFA类型对肥料的响应不同,有机无机肥施用提高了土壤细菌数量,尤其是革兰氏阳性菌,但对革兰氏
阴性菌无明显影响;有机肥施用也显著降低了好氧细菌量,但是这一现象没有发生在 NPK肥料平衡施用的处
理,这与钟文辉[28]等的研究结果不尽相同,他们发现在红壤上施肥对革兰氏细菌和好氧细菌的生长均具有明
显的促进作用,可能与施肥改善了粘质红壤结构和通气性有关。 因此,评估肥料对土壤微生物影响时,需要综
2133 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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合考虑土壤性质。
有关长期施肥条件下土壤中 PLFA类型变化趋势的研究并不多,土壤 PLFA含量与 pH呈显著负相关(表
4),这与 Baath和 Anderson[19]的结果一致,他们证实微生物尤其是真菌 PLFA数量与土壤 pH呈显著负相关,
但是明显不同于 Clegg[29]的结果,即真菌 PLFA数量不受土壤 pH的影响。 于树等[4]发现,有机肥单施或者与
无机肥配施的玉米地土壤均以含 a15颐0、i15颐0、cy17颐0、i16颐0、16颐1棕7t和 10Me18颐0 的微生物为优势种群。 有机
肥和无机肥处理中土壤微生物优势种群是不同的。 在 OM处理中,细菌以含 a19颐0、br14颐0、16颐1棕5c和 17颐1棕9
而真菌以含 18颐1棕10c等 PLFA类型的微生物为优势种群,NPK处理中细菌以含18 颐1棕7、i19颐0、br18颐0、16颐1棕7t
和 a15颐0 等 PLFA类型的微生物为优势种群;CK处理中没有明显的优势种群。
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4133 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 12 June,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Effect assessment of the project of grain for green in the karst region in Southwestern China: a case study of Bijie Prefecture
LI Hao, CAI Yunlong,CHEN Ruishan, et al (3255)
………
………………………………………………………………………………
The effect of dispersal on the population dynamics of a host鄄parasite system in fragmented landscape SU Min (3265)………………
The effect of spatial scales on wetland functions evaluation: a case study for coastal wetlands in Yancheng, Jiangshu Province
OU Weixin, YE Lifang, SUN Xiaoxiang,et al (3270)
………
………………………………………………………………………………
Effects of simulated nitrogen deposition on nutrient balance of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) seedlings
FAN Houbao, LIAO Yingchun, LIU Wenfei, et al (3277)
……………………
…………………………………………………………………………
The water conservation study of typical forest ecosystems in the forest transect of eastern China
HE Shuxia, LI Xuyong, MO Fei, et al (3285)
………………………………………
……………………………………………………………………………………
The ecological responses of Pinus tabulaeformis forests in Taiyue Mountains of Shanxi to artificial Harvesting
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke, et al (3296)
…………………………
………………………………………………………………
The influence of the long鄄term application of organic manure and mineral fertilizer on microbial community in calcareous fluvo鄄
aquic soil ZHANG Huanjun, YU Hongyan, DING Weixin (3308)…………………………………………………………………
Endophytic fungal diversity of five dominant plant species in the dry鄄hot valley of Yuanjiang, Yunnan Province, China
HE Caimei, WEI Daqiao, LI Haiyan, et al (3315)
………………
…………………………………………………………………………………
Seedling recruitment in desert riparian forest following river flooding in the middle reaches of the Tarim River
ZHAO Zhenyong, ZHANG Ke, LU Lei, et al (3322)
………………………
………………………………………………………………………………
Scaling up for transpiration of Pinaceae schrenkiana stands based on 8hm permanent plots in Tianshan Mountains
ZHANG Yutao, LIANG Fengchao, CHANG Shunli, et al (3330)
……………………
…………………………………………………………………
Responses of soil enzyme activities and microbial biomass N to simulated N deposition in Gurbantunggut Desert
ZHOU Xiaobing, ZHANG Yuanming, TAO Ye, et al (3340)
……………………
………………………………………………………………………
Effects of Pb on growth, heavy metals accumulation and chloroplast ultrastructure of Iris lactea var. Chinensis
YUAN Haiyan, GUO Zhi, HUANG Suzhen (3350)
………………………
…………………………………………………………………………………
Effects of temperature and sap flow velocity on CO2 efflux from stems of three tree species in spring and autumn in Northeast
China WANG Xiuwei, MAO Zijun, SUN Tao, et al (3358)………………………………………………………………………
The soil seed bank of Eupatorium adenophorum along roadsides in the south and middle area of Yunnan, China
TANG Yingyin, SHEN Youxin (3368)
……………………
………………………………………………………………………………………………
Extracting the canopy structure parameters using hemispherical photography method
PENG Huanhua, ZHAO Chuanyan,FENG Zhaodong,et al (3376)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
The CCA analysis between grasshopper and plant community in upper reaches of Heihe River
ZHAO Chengzhang, ZHOU Wei, WANG Keming, et al (3384)
…………………………………………
……………………………………………………………………
Community structure characteristics of phytoplankton in argun River Drainage Area in autumn
PANG Ke, YAO Jinxian, WANG Hao, et al (3391)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Spatial and temporal variation of phytoplankton and impacting factors in Jiulongjiang Estuary of Xiamen, China
WANG Yu, LIN Mao, CHEN Xingqun, et al (3399)
………………………
………………………………………………………………………………
Effect of bank type on fish biodiversity in the middle鄄lower reaches of East Tiaoxi River, China
HUANG Liangliang, LI Jianhua, ZOU Limin, et al (3415)
………………………………………
………………………………………………………………………
Study on dynamic changes of soil and water loss along highway based on RS / GIS: an example of Yujing expressway
CHEN Aixia, LI Min, SU Zhixian, et al (3424)
…………………
……………………………………………………………………………………
The urbanization effects on watershed landscape structure and their ecological risk assessment
HU Hebing,LIU Hongyu,HAO Jingfeng,et al (3432)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of ecological risk of coastal economic developing zone in Jinzhou Bay based on landscape pattern
GAO Bin, LI Xiaoyu, LI Zhigang, et al (3441)
………………………
……………………………………………………………………………………
Impacts ofland use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau
LI Jinchang, WANG Wenli, HU Guangyin, et al (3451)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of chicken manure application on Cu and Zn accumulation in soil and Brassica sinensis L.
ZHANG Yan,LUO Wei,CUI Xiaoyong, et al (3460)
………………………………………
………………………………………………………………………………
GIS analysis of structural characteristics of pollution sources in irrigable farmland in Ningxia China
CAO Yanchun,FENG Yongzhong,YANG Yinlu,et al (3468)
…………………………………
………………………………………………………………………
Effects of pre鄄sowing soil moisture and planting patterns on photosynthetic characteristics and yield of summer soybean
LIU Yan, ZHOU Xunbo, CHEN Yuhai, et al (3478)
………………
………………………………………………………………………………
In situ study on influences of different fertilization patterns on inorganic nitrogen losses through leaching and runoff: a case of
field in Nansi Lake Basin TAN Deshui, JIANG Lihua, ZHANG Qian, et al (3488)……………………………………………
Effects of AM fungi on leaf photosynthetic physiological parameters and antioxidant enzyme activities under low temperature
LIU Airong, CHEN Shuangchen, LIU Yanying, et al (3497)
…………
………………………………………………………………………
Effects of exogenous cysteine on growth, copper accumulation and antioxidative systems in wheat seedlings under Cu stress
PENG Xiangyong, SONG Min (3504)
…………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The horizon scanning technology and its application prospect in Ecology HU Zimin, LI Jingjing, LI Wei, et al (3512)………………
Scientific Note
The gas exchange characteristics of four shrubs on the northern slope of Kunlun Mountain
ZHU Juntao, LI Xiangyi, ZHANG Ximing, et al (3522)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of DEM data at different scales on the accuracy of forest Ecological Classification system
TANG Lina, HUANG Jucong, DAI Limin (3531)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas of Southern Jiangsu Province
JIA Yongzheng, HU Haibo, ZHANG Jiayang (3537)
…………………………
………………………………………………………………………………
Effects of exotic species slash pine (Pinus elliottii) litter on the structure and function of the soil microbial community
CHEN Falin, ZHENG Hua, YANG Bosu, et al (3543)
………………
……………………………………………………………………………
The carbon emission analysis of Shenzhen Metro XIE Hongyu, WANG Xixiang, YANG Muzhuang, et al (3551)……………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 12 期摇 (2011 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 12摇 2011
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