全 文 ：中国生态农业学报 2010年 3月 第 18卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, March 2010, 18(2): 261−266
* 国家自然科学基金项目(40971171, 40701095)、“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BCA01A07)和西北农林科技大学“青年学
术骨干支持计划”资助
** 通讯作者: 安韶山(1972~), 男, 博士, 副研究员, 主要研究方向为土壤生态学、流域生态与管理。E-mail: shan@ms.iswc.ac.cn
成毅(1984~), 男, 硕士生, 研究方向为土壤微生物生态。E-mail: missyou985628@163.com
收稿日期: 2009-05-15 接受日期: 2009-08-05
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00261
宁夏黄土丘陵区植被恢复对土壤养分
和微生物生物量的影响*
成 毅 1 安韶山 1,2,3** 李国辉 1 李第红 1
(1. 西北农林科技大学资源环境学院 杨凌 712100; 2. 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
杨凌 712100; 3. 中国科学院水利部水土保持研究所 杨凌 712100)
摘 要 本研究以宁夏固原天然草地、农地、撂荒地和不同年限的柠条林地为研究对象, 分析了不同植被类
型下土壤养分和土壤微生物生物量碳、氮、磷的变化。研究结果表明: 土壤养分除速效磷和全氮外, 其他指标
均为农地最低, 撂荒地次之, 并且随植被恢复年限的增加而增加; 不同植被类型条件下, 土壤微生物生物量有
显著差异, 微生物量碳含量表现为撂荒地<农地<天然草地<3 年柠条林地<13 年柠条林地<23 年柠条林地, 微
生物量氮以天然草地最低, 农地、撂荒地和不同年限柠条林地较大, 不同植被类型土壤微生物量磷差异显著,
在 5~20 cm土层和 20~40 cm土壤中表现尤为突出。土壤微生物量碳、氮、磷与植被类型和植被恢复年限关系
密切。柠条林对土壤微生物生物量有明显促进作用, 并且随着植被恢复年限的增加改良效果越显著。
关键词 土壤养分 土壤微生物生物量碳、氮、磷 植被恢复 天然草地 农地 撂荒地 柠条林地
中图分类号: S151.9 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)02-0261-06
Soil nutrient and microbial biomass in the Loess hilly area of Ningxia
under different plant rehabilitation patterns
CHENG Yi1, AN Shao-Shan1,2, LI Guo-Hui1, LI Di-Hong1
(1. College of Resources and Environmental Sciences, Northwest A & F University, Yangling 712100, China; 2. State Key
Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Northwest A & F University, Yangling 712100, China;
3. Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100, China)
Abstract Nutrient and microbial biomass carbon (Cmic), nitrogen (Nmic), phosphorus (Pmic) in soils of Guyuan Loess hills of
Ningxia Province under natural grassland, cropland, abandoned cropland and varying ages of rehabilitated Caragana korshinskii
shrub lands were determined. Base on the results, soil nutrients contents increase with increasing age of rehabilitation, and are gener-
ally low in cropland and newly abandoned cropland, with the exception of available P and total nitrogen. Soil microbial biomass is
significantly different under different vegetations. Cmic occurs in the order of abandoned cropland < cropland < natural grassland <
3-year-old C. korshinskii shrub land < 13-year-old C. korshinskii shrub land < 23-year-old C. korshinskii shrub land. While natural
grassland has the lowest Nmic, cropland, abandoned cropland and the different-aged C. korshinskii shrub lands have higher Nmic.
Pmic is significantly different under different vegetations, especially in the soil depths of 5~20 cm and 20~40 cm. Soil Cmic, Nmic
and Pmic are significantly related with vegetation type and rehabilitation age. C. korshinskii shrub shows obvious enhancing ability
on soil microbial biomass, which is improved by increased rehabilitation age.
Key words Soil nutrient; Soil microbial biomass carbon, nitrogen, phosphorus; Vegetation rehabilitation; Natural grassland;
Cropland; Abandoned cropland; Caragana korshinskii shrub land
(Received May 15, 2009; accepted Aug. 5, 2009)
262 中国生态农业学报 2010 第 18卷
土壤微生物生物量是指土壤中体积小于 5×103
μm3、具有生命活动的有机物质的总量, 但活的植物
体如植物根系等不包括在内, 是土壤物质和能量循
环转化的动力, 是表征土壤肥力特征的重要参数之
一[1−2]。土壤微生物生物量是土壤养分(N、P、S等) 转
化和循环的动力, 它参与土壤有机质的分解、腐殖
质的形成、土壤养分转化和循环的各个过程, 同时
也是土壤养分(N、P、S)的贮备库, 是植物生长可利
用养分的一个重要来源。研究土壤微生物生物量对
了解土壤肥力、土壤养分的植物有效性及其转化、
循环过程具有重要意义[3]。植被恢复对土壤质量的
影响, 是目前生态学、土壤学等相关学科重要的研
究内容之一[4]。黄土高原受严重的水土流失影响, 土
壤退化严重, 不同植被类型、恢复措施及不同植被
恢复年限对土壤微生物生物量的作用程度有很大不
同。土壤微生物尽管所占比例很小, 但由于对外界
条件变化敏感, 其大小、活性、组成及周转强烈受
生物因素(耕作、施肥、土地利用变化、土壤污染等
人为因素及植被类型)和非生物因素(环境温度、湿
度、土壤类型等)影响, 因而能够及时反映土壤质量
状况。正确评价不同植被恢复措施对土壤质量的影
响机制, 是指导生态环境建设的有效手段。但这一
领域的研究报道较少, 特别是有关植被恢复年限与
土壤微生物生物量的研究资料更加缺乏。本研究以
黄土高原典型植被恢复灌木柠条为对象, 分析不同
恢复年限柠条林地土壤微生物生物量的响应, 探索
植被恢复与土壤微生物生物量的相互关系, 寻求研
究区植被恢复的有效措施, 为进一步的土地改良、
土壤生态恢复提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况及样地设置
研究区位于黄土丘陵区宁夏固原市东部的河川
乡, 属泾河水系支流小川河的中游, 地处 106°26′~
106°30′E, 35°59′~36°3′N, 海拔 1 534~1 822 m, 年均
降水量 420 mm, 年均气温 7 ℃, 干燥度 1.55~2.0,
属半干旱中温带向暖温带过渡季风气候区。研究区
由小川河分为两部分, 东部为梁状丘陵, 地形起伏
较大; 西部自东向西依次为台、坪、梁地形。试区
沟坡地占 90%, 平缓台地仅占 8%, 且 51%的土地坡
度在 15°~20°之间, 总土地面积 716 km2。土壤类型
主要是黄土母质上发育的淡黑垆土和黄绵土, 主要
植被类型为人工灌木林[主要植物有柠条
天然草地 [主要植物有百里香 (Thymus mongolicus
Ronne)、冰草[Agropyron cristatum (Linn.) Gaertn.]、
冷 蒿 (Artemisia frigida Willd.) 、 长 芒 草 (Stipa
bungeana Trin)等]、人工草地[苜蓿(Medicago falcate
Linn)]和农地[主要以小麦(Triticum aestivum Linn)、
玉米 (Zea mays L.)、荞麦 (Fagopyrum esculentum
Moench)为主][5]。根据黄土高原不同土壤类型和植被
恢复阶段分布情况确定采样地, 所调查样地的植被
类型包括农地 (Cro.)、撂荒地 (Ab. C.)、天然草地
(Gra.)、3 年柠条林地(C. 3)、13 年柠条林地(C. 13)
和 23年柠条林地(C. 23)。调查样地概况见表 1。
1.2 土壤样品采集与分析
在每个样地中采取 S 型路线多点采样, 各采样
地均按 0~5 cm、5~20 cm、20~40 cm 分别多点采集
混合样品(分别采集 21 个样点混合)。样品经风干去
除根系、石块, 研磨过筛分装备用, 各分析项目重复
3次, 采样时间为 2007年 7月。
土壤微生物生物量碳、氮含量采用氯仿熏蒸浸
提法[6−7]测定。土壤可溶性有机碳用总有机碳分析仪
(Phoenix 8000)测定, 可溶性全氮(TSN)采用碱性过
硫酸钾氧化法 [ 8 ]测定 , 土壤可溶性有机氮(SON)=
TSN－无机氮。土壤微生物生物量磷的测定参照
Brookes[9]等的方法, 用 0.5 mol·L−1 NaHCO3 (pH 8.5)
作浸提剂, 在 1∶20的土水比中提取 30 min, 提取液
表 1 调查样地概况
Tab. 1 General information of the investigated sites
植被类型
Vegetation type
坡位
Slope position
海拔
Elevation (m)
经纬度
Latitude and longitude
坡向
Slope aspect (°)
坡度
Slope gradient (°)
农地(Cro.)
Cropland
坡中部
Middle of slope
1 746 106°29.076′E, 36°02.002′N
北偏东 20
Northeast 20
5
撂荒地 (Ab. C.)
Abandoned cropland
坡中部
Middle of slope
1 746 106°29.060′E, 36°02.009′N
北偏东 20
Northeast 20
6
天然草地 (Gra.)
Natural grassland
坡中部
Middle of slope
1 725 106°28.874′E, 36°01.783′N
南偏西 30
Southwest 30
11
3年柠条林地 (C. 3)
3-year-old C. korshinskii shrub land
坡中部
Middle of slope
1 766 106°29.023′E, 36°00.450′N
正西
West
14
13年柠条林地 (C. 13)
13-year-old C. korshinskii shrub land
坡中部
Middle of slope
1 667 106°28.206′E, 36°00.559′N
南偏西 60
Southwest 60
17
23年柠条林地 (C. 23)
23-year-old C. korshinskii shrub land
坡中部
Middle of slope
1 699 106°28.462′E, 36°00.318′N
南偏西 40
Southwest 40
18
第 2期 成 毅等: 宁夏黄土丘陵区植被恢复对土壤养分和微生物生物量的影响 263
中 P的测定用钼锑抗显色法测定[10]。土壤微生物生物
量碳 Cmic(mg·kg−1)=EC/0.45, 土壤微生物生物量氮
Nmic(mg·kg−1)=EN/0.45, 土壤微生物生物量磷 Pmic
(mg·kg−1)= EP/0.4, 其中 0.45 为土壤微生物生物量
碳和氮的系数, EC 和 EN 分别为熏蒸和未熏蒸土壤
K2SO4浸提液有机碳和全氮含量的差值, EP为熏蒸和
未熏蒸 NaHCO3浸提液微生物量磷的差值, 0.4 为土
壤微生物生物量磷的系数[9]。其他化学性质均参照文
献[10]进行分析。所得数据用 DPS和 Excel进行处理。
2 结果与分析
2.1 土壤养分对植被恢复的响应
柠条作为豆科灌木, 根部大量的根瘤菌可以固
定空气中的游离态氮, 增加土壤含氮量, 加之其枝
叶茂盛, 枯落物多, 可明显提高土壤中有机质、速效
氮和速效钾的含量[11]。由表 2可知, 表层 0~5 cm, 23
年柠条林地土壤有机质、速效钾和碱解氮含量最高,
3 年和 13 年柠条林地次之, 农地含量最低; 而速效
磷含量在农地最高, 这与农地在耕种期间的人为开
垦、施肥等因素有关, 23年柠条林地次之, 其他 3种
植被类型下相差无几。由此可见, 种植柠条对保持
土壤养分均有显著作用, 开垦则明显降低了土壤养
分含量。从植被恢复年限看, 随柠条龄的增大, 以上
各种土壤养分指标均呈现一定的增势, 0~5 cm土层
表现尤为明显, 从 3年柠条林地到 23年柠条林地土
壤有机质变化范围为 27.83~28.59 g·kg–1、碱解氮
107.09~134.80 mg·kg–1、全氮 0.48~0.57 g·kg–1、
速效钾 134.43~146.39 mg·kg–1、速效磷 8.45~20.19
mg·kg–1, 分别增加 2.73%、25.88%、18.75%、8.90%
和 138.93%。由此可见, 植被恢复年限越长, 对土壤
养分状况的改良效果越好。
2.2 不同植被恢复措施下土壤微生物生物量碳的
差异
从图 1 可以看出, 不同土地利用方式下土壤微
生物生物量碳含量从撂荒地、农地、天然草地、3
年柠条林地、23 年柠条林地呈明显的递增趋势, 13
年柠条林地低于 3 年和 23 年柠条林地。土壤表层
(0~5 cm)农地、天然草地和 3年、13年、23年柠条
林地的土壤微生物量碳含量分别是撂荒地的 1.47
倍、2.27倍、3.06倍、2.25倍、3.13倍, 5~20 cm土
层没有表层土壤的增量大, 但也有较大变化。显著
性分析发现, 土壤表层(0~5 cm), 农地、撂荒地土壤
微生物量碳含量与柠条林地和天然草地差异显著
(P<0.05, n=3), 天然草地和不同年限柠条林地间差
异不显著; 5~20 cm土层, 农地和撂荒地土壤微生物
量碳含量与其他利用方式下差异显著(P<0.05, n=3),
天然草地和不同年限柠条林地之间差异不显著, 13
年柠条林地与 3 年和 23 年柠条林地相比差异显著
(P<0.05, n=3), 而 3年和 23年柠条林地相比差异不
显著, 可能与年限的增加, 每年通过落叶回归土壤
的有机物质增多 , 供微生物利用的碳源氮源增大 ,
微生物活性及微生物量升高等因素有关 [2]; 深层土
壤(20~40 cm), 天然草地和 3年柠条林地较其他利用
方式土壤微生物生物量碳含量差异显著 (P<0.05,
n=3), 其他利用方式下差异不显著。
表 2 不同植被恢复措施下不同土层土壤养分状况
Tab. 2 Soil nutrient in different soil layers under different vegetation types
土层
Soil layer (cm)
植被类型
Vegetation type
有机质
Organic matter
(g·kg−1)
碱解氮
Alkali-hydrolysis N
(mg·kg−1)
全氮
Total N
(g·kg−1)
速效钾
Available K
(mg·kg−1)
速效磷
Available P
(mg·kg−1)
Cro. 17.72±0.02c 65.96±5.27d 0.82±0.02b 77.25±1.04e 20.30±1.49a
Ab. C 18.78±0.76c 67.21±2.46d 0.38±0.00e 100.98±1.48d 14.19±0.70b
Gra. 24.81±1.09Aab 75.30±4.77c 1.60±0.03a 116.15±3.22c 8.55±0.28c
C. 3 27.83±0.88a 107.09±1.35b 0.48±0.01d 134.43±0.96b 8.45±1.64c
C. 13 24.43±1.22b 106.29±4.21b 1.61±0.02a 146.42±1.53a 8.88±0.79c
0~5
C. 23 28.59±2.71a 134.80±5.86a 0.57±0.00c 146.39±1.85a 20.19±2.37a
Cro. 16.82±0.41c 59.53±3.00d 0.40±0.02b 70.94±1.01a 15.40±0.89a
Ab. C 16.83±0.50c 61.70±2.57cd 0.38±0.00b 71.41±1.53a 10.90±0.92b
Gra. 15.96±1.50c 66.97±0.56c 1.26±0.01a 55.43±0.45d 6.37±0.22d
C. 3 24.97±0.31a 94.78±5.14a 0.48±0.03b 70.34±1.93a 6.45±0.62d
C. 13 22.54±0.60b 85.37±1.12b 1.24±0.31a 63.39±1.68c 6.71±0.20d
5~20
C. 23 21.37±0.64b 82.22±3.70b 0.41±0.01b 57.67±0.51b 9.37±1.20c
Cro. 13.85±0.74b 45.54±2.55c 0.29±0.01d 47.28±0.09ab 8.68±2.52a
Ab. C 14.30±1.68b 49.47±0.10b 0.35±0.04d 46.14±1.67b 6.24±1.45abc
Gra. 9.50±0.63c 41.07±2.88d 0.74±0.01b 36.54±0.95d 7.23±1.81ab
C. 3 20.02±0.44a 78.68±1.67a 0.43±0.05c 47.43±0.47a 5.01±0.52bc
C. 13 12.38±0.45b 50.00±0.89b 0.90±0.02a 39.32±0.44e 3.98±0.42c
20~40
C. 23 9.45±0.48c 35.94±2.99e 0.30±0.01d 33.34±0.26c 7.15±1.55ab
264 中国生态农业学报 2010 第 18卷
图 1 不同植被恢复措施下土壤微生物生物量碳
Fig. 1 Soil microbial biomass carbon (Cmic) under different
vegetation types
2.3 不同植被恢复措施下土壤微生物生物量氮的
差异
从图 2 可以看出, 农地和撂荒地的土壤微生物
生物量氮大大高于天然草地, 是由于撂荒地之前是
农地, 农地都有大量有机肥和无机氮肥的施用, 有
机肥为微生物提供了养料, 促进了微生物的大量繁
殖, 无机氮肥为土壤微生物提供大量氮源, 反映在
土壤微生物生物量上则是 C、N 含量增加。这一研
究结果与已有报道基本一致[12−13]。而天然草地则由
于一直处于休闲状态, 没有土壤扰动, 导致土壤紧
实, 不利于微生物的活动, 从而造成土壤微生物生
物量氮含量偏低[14]。柠条林地较天然草地又有所增
加, 尤其是 23年柠条土壤微生物生物量氮含量几乎
接近于撂荒地。农地、撂荒地和 3年、13年、23年
柠条林地的表层土壤(0~5 cm)微生物量氮含量分别
是天然草地的 2.35倍、3.39倍、3.17倍、2.40倍和
3.41倍, 中层(5~20 cm)为 2.00倍、2.64倍、2.49倍、
图 2 不同植被恢复措施下土壤微生物生物量氮
Fig. 2 Soil microbial biomass nitrogen (Nmic) in different
vegetation types
1.07 倍和 1.61 倍, 说明除农地和撂荒地是受人为因
素影响外, 柠条林地对土壤微生物生物量氮的积累
影响较大, 这点也与一些研究结果相符[15]。深层土
壤(20~40 cm)不同植被恢复措施下土壤微生物生物
量氮相差不大。Powlson等[16]的研究指出, 没有受人
为扰动的表层土壤微生物生物量增加较多, 深层土
壤微生物生物量增加则较少。通过显著性比较发现,
表层土壤(0~5 cm)中, 天然草地与其他几种土地利
用方式下土壤微生物生物量氮含量差异显著
(P<0.05, n=3), 13 年柠条林地与 3 年柠条林地、23
年柠条林地土壤微生物生物量氮差异显著(P<0.05,
n=3); 不同植被恢复措施下中层(5~20 cm)土壤微生
物生物量氮变化与表层土壤(0~5 cm)相似。
2.4 不同植被恢复措施下土壤微生物生物量磷的
差异
从图 3 可以看出, 与微生物生物量碳、氮有所
不同, 土壤微生物生物量磷在天然草地最高, 3年柠
条林地比 13 年和 23 年柠条林地高, 撂荒地比农地
高, 不过这种差异表现在表层土壤, 中层和深层土
壤含量各种植被类型相当。由于在柠条林地和天然
草地每年都有一定量的枯枝落叶回归土壤, 增加了
土壤的有机养料, 而在施用有机肥后微生物量磷增
长维持时间也相对较长, 从而造成了深层土壤微生
物生物量的相对稳定, 但由于不同植被恢复模式输
入有机物质的数量和质量不同, 从而造成不同微生
物种类和数量的差异, 导致恢复过程中土壤生物学
质量各异[2]。显著性分析发现, 几种植被类型下, 微
生量磷的差异主要表现在表层, 天然草地与其他植
被类型差异显著 (P<0.05, n=3), 不同植被类型的中
层和深层土壤微生物量磷彼此间差异不显著, 原因
可能与土壤 pH 等因素有关, 具体原因还有待进一
步探究。
图 3 不同植被恢复措施下的土壤微生物生物量磷
Fig. 3 Soil microbial biomass P (Pmic) under different vege-
tation types
第 2期 成 毅等: 宁夏黄土丘陵区植被恢复对土壤养分和微生物生物量的影响 265
2.5 土壤生物学性质与养分状况相关性比较
由表 3 可知, 土壤有机质与碱解氮、速效钾、
微生物量碳和磷呈极显著相关, 与微生物量氮呈显
著相关; 碱解氮与速效磷和微生物量氮呈显著相关,
与有机质、速效钾和微生物量碳呈极显著相关; 速
效钾除全氮外, 与其他均表现极显著相关; 速效磷
与微生物量氮和速效钾呈极显著相关。土壤微生物
量碳与土壤养分指标呈正相关, 其中与有机质、碱
解氮和速效钾呈现极显著相关, 与微生物量磷也呈
极显著相关; 微生物量氮与有机质和碱解氮呈显著
相关, 与速效钾、速效磷达到极显著相关; 微生物量
磷与土壤养分指标及微生物量碳、氮均呈正相关 ,
其中与有机质、速效钾和微生物量碳达极显著相关。
以上分析表明, 在植被恢复过程中, 土壤微生物生
物量与土壤养分状况改善程度比较一致, 土壤微生
物代谢活动对土壤化学有显著影响, 且土壤微生物
对土壤肥力的演变反应也较敏感, 因此在黄土高原
不同植被恢复过程中显示了较好的相关性。许多研
究结果表明土壤微生物生物量碳与微生物量氮呈显
著相关, 本研究也证实它们之间存在相关性, 但未
达到显著水平, 原因可能是不同植被恢复过程中所
诱导的微生物区系不同, 导致微生物对土壤养分的
固定、分配及转化的多样性[2]。以上结果说明微生
物量碳、氮、磷在作为评价土壤质量的生物学指标
时具有可行性和协同性。
3 讨论
土地利用方式可以改变土壤性质(物理、化学及
生物学特性)[17−18]和土壤环境状况 , 进而影响许多
生态过程[19−20]。合理的土地利用方式可以改善土壤
结构, 增强土壤对外界环境变化的抵抗力, 而不合
理的土地利用方式则会导致土壤质量下降, 加速土
壤侵蚀, 导致土壤退化[21]。本研究区域中, 23年柠条
林地土壤有机质、碱解氮和速效钾含量最高, 农地
最少, 撂荒地次少, 原因在于农地和撂荒地由于人
为因素影响比较严重, 造成植被较为单一稀薄, 没
有足够的凋落物和植物残体回归土壤, 从而造成土
壤养分比较贫瘠。而柠条林地每年都有大量的枯枝
落叶等回归土壤, 使土壤养分含量明显高于撂荒地
和农地。速效磷则不同, 它在农地含量最高, 之后又
随柠条龄的增加而增加, 这与前期耕种期间的施肥
有很大关系。总之, 通过几种养分指标的比较发现,
柠条林对土壤养分状况改良效果最好, 天然草地次
之, 农地和撂荒地最差。
土壤微生物是土壤中有生命的成分, 对土壤环
境各种变化极为敏感, 能充分反映土地利用方式和
生态功能的变化, 同时微生物量不仅是土壤养分的
重要来源, 也是土壤养分固定的重要载体[22]。不同
土地利用方式会使土壤微生物生物量产生差异, 产
生这种差异的原因是多方面的 [23]。就本研究而言 ,
农地、撂荒地、天然草地以及不同年限下的柠条林
地, 土壤微生物生物量碳含量从撂荒地、农地、天
然草地、3年柠条林地和 23年柠条林地呈现递增趋
势, 13年柠条林地低于 3年和 23年柠条林地, 其具
体原因还有待进一步探究。不过从总体趋势可以看
出, 该研究区种植柠条对土壤微生物生物量的改良
效果要较农地、天然草地和撂荒地好, 且随柠条龄
的增加改良效果越好。原因在于退耕及种植柠条后
植被得到恢复, 有机物质输入增多, 供微生物利用
的碳源氮源增加, 微生物活性及微生物量升高[24]。
对于土壤微生物生物量氮而言, 由于农地和撂
荒地在耕作过程中有有机肥和无机氮肥的施入, 从
而造成其土壤微生物生物量氮偏高。土壤微生物是
异养型为主, 其生命活动需要消耗一定的能量来维
持 [25], 而天然草地由于长期处于休闲无扰动状态 ,
土壤比较紧实, 没有足够的物质能量来源而不利于
微生物的活动繁殖, 从而造成深层土壤微生物生物
表 3 土壤微生物生物量与土壤养分状况相关性分析
Tab. 3 Correlation coefficient among soil microbial biomass and chemical properties
有机质
Organic matter
碱解氮
Alkali-hydrolysis N
全氮
Total N
速效钾
Available K
速效磷
Available P
微生物碳
Cmic
微生物氮
Nmic
微生物磷
Pmic
有机质 Organic matter 1.000
碱解氮 Alkali-hydrolysis N 0.938** 1.000
全氮 Total N 0.226 0.181 1.000
速效钾 Available K 0.813** 0.811** 0.324 1.000
速效磷 Available P 0.449 0.551* −0.169 0.646** 1.000
微生物碳 Cmic 0.866** 0.882** 0.316 0.829** 0.477 1.000
微生物氮 Nmic 0.518* 0.535* −0.363 0.644** 0.664** 0.405 1.000
微生物磷 Pmic 0.681** 0.477 0.352 0.728** 0.358 0.703** 0.371 1.000
* 和 ** 分别表示相关性达显著(P<0.05)和极显著水平(P<0.01)。* and ** indicate significant correlation at P=0.05 and P=0.01, respec-
tively.
266 中国生态农业学报 2010 第 18卷
量氮含量偏低, 这一点也可以从不同恢复年限的柠
条林地看出。随着柠条龄的增加, 表层土壤微生物
生物量碳、氮增加比较明显, 而深层土壤表现不明
显 , 但与天然草地相比相当部分达到了显著水平 ,
原因可能是由于柠条庞大的根系对土壤的穿插和分
割以及根系分泌物等作用, 使柠条林地的土壤较天
然草地更适合微生物繁殖生长。
有学者对土壤微生物生物量磷的探索发现, 影
响土壤微生物磷含量的因素较多, 其中施肥是主要
影响因素, 一般情况下施肥后都能增加土壤微生物
量磷含量, 有机肥施用对微生物量磷的增加比施用
无机肥更明显, 在有机肥施加后能促进微生物的生
长和繁殖。农地和撂荒地土壤微生物生物量磷和氮
一样受人为因素的影响较大, 肥料的加入尤其是有
机肥为微生物活动提供了养料, 促进微生物大量繁
殖并将部分有机磷和矿化的无机磷同化为微生物量
磷, 从而增加了土壤微生物生物量磷。据徐阳春等[26]
对免耕和耕翻土壤的研究发现 , 施肥可显著提高
土壤微生物生物量磷, 这与本研究结果相符。与微
生物量碳、氮相比, 微生物量磷在不同植被恢复类
型下变化相对比较稳定 , 地表下层土壤表现尤为
明显。
4 结论
土地利用方式对土壤生物性质有较大影响。在
本研究区中, 受施肥的影响, 农地和撂荒地土壤微
生物生物量氮、磷明显较天然草地和柠条林地高。
天然草地和柠条林地的土壤微生物生物量碳较农地
和撂荒地丰富。可见, 在本研究区中种植柠条林对
土壤微生物生物量有明显促进作用, 且随着植被恢
复年限的增加改良效果越好。
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