東北地理所在長期保護性耕作對土壤微生物群落的影響研究中取得進展
土壤微生物參與很多重要的生態過程，對維持農田生態系統的可持續性有重要意義。同時土壤微生物極易受到外界環境的影響，土壤理化性質的變化將引起土壤微生物生物量、群落結構及活性等的快速響應，因此可作為衡量土壤質量變化的重要指標。東北黑土具有較高的有機碳和土地生產力，然而長期的不合理耕作導致土壤有機碳損失以及土壤結構破壞。以減少耕作強度并增加秸稈還田為主要管理方式的保護性耕作被認為是緩解土壤退化的有效措施。目前對于耕作方式影響東北黑土的研究主要集中在土壤物理化學過程上，對不同土層下土壤生態性質的時間變化研究較少。為此，東北地理所黑土有機碳與保護性耕作學科組孫冰潔博士和張曉平研究員應用磷脂脂肪酸技術結合主響應曲線分析方法對免耕、壟作和秋翻下的土壤微生物量碳和群落結構進行了動態研究，結果發現在表層0-5 cm處微生物量碳、群落豐富度及群落結構隨可利用性基質的季節波動發生顯著的季節變化。長期免耕和壟作有利于表層土壤微生物性質的改善，造成表層0-5 cm處較高的微生物群落總量以及真菌和細菌的生物量，但是并沒有形成真菌為優勢種群的群落結構。該研究成果為東北地區保護性耕作的應用推廣及農田生態系統的可持續發展提供了理論依據，推動了保護性耕作其他領域研究的進一步深入。
相關研究成果發表在土壤學的國際主流學術期刊（Soil and Tillage Research）上，該研究由國家自然科學基金（41101241, 41401272, 41201217, 31170483）和中國科學院黑土區農業生態重點實驗室課題（2012ZKHT-02）資助完成。
圖：不同土層處磷脂脂肪酸帶物種權重的主響應曲
實線代表免耕處理，點線代表壟作處理，線段代表秋翻處理。該分析采用秋翻處理作為對照處理。
論文信息：
B. J. Sun, S. X. Jia, S. X. Zhang, N. B. McLaughlin, X. P. Zhang*, A. Z. Liang, X. W. Chen, S. C. Wei and S. Y. Liu, Tillage, seasonal and depths effects on soil microbial properties in black soil of Northeast China. Soil & Tillage Research, 2016, 155, 421-428.
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