更新时间:2022-08-25 16:06
土壤微生物生物量碳(简称土壤微生物量碳)是指土壤中体积<5000μm3活的和死的微生物体内碳的总和。土壤微生物生物量碳在土壤碳库中所占比例很小,一般只占土壤有机碳全量的1%~4%,但对土壤有效养分而言,却是一个很大的给源和库存。
土壤微生物生物量是指土壤中体积小于5×103的生物总量,是土壤有机质中最为活跃的组分。其中,微生物生物量碳是其重要的组成部分。微生物量碳(MBC)是土壤中易于利用的养分库及有机物分解和N氮矿化的动力,与土壤中的C、N、P、S等养分循环密切相关。作为土壤活性碳的一部分,微生物生物量碳虽然只占土壤总有机碳的较小部分1%~4%,但它既可以在土壤全碳变化之间反映土壤微小的变化,又直接参与了土壤生物化学转化过程,而且是土壤中植物有效养分的储备库,并能促进土壤养分的有效化,因此,在土壤肥力和植物营养中具有重要的作用。
微生物生物量碳易受土壤中易降解的有机物如微生物生物体和残余物分解、土壤湿度和温度季节变化以及土壤管理措施的影响。与土壤总有机质相比,MBC对土壤管理措施如翻耕、秸秆培养的变化响应快,可以为土壤总有机质变化的早期指标和活性有机质变化的指标。
我国土壤微生物量碳的含量变幅为42.0~2064.0,占土壤有机碳的2.0%~4.0%,与国外报道结果接近。
土壤类型:
研究发现,稻田土壤微生物量碳含量及其在土壤有机碳中所占的比例普遍明显高于在旱作土壤测定的结果,表明稻田土壤对土壤微生物量的维持能力较强,另外,不同类型稻田的土壤微生物量C含量及其对施肥的反应存在很大的差异。
人为活动:
研究不同放牧强度下土壤微生物生物量碳含量的情况,结果表明,重牧区土壤微生物生物量碳含量仅为轻牧区的一半,停止放牧后,微生物量碳含量大幅度下降。研究者在张家界国家森林公园进行旅游踩踏对土壤微生物量碳含量的影响研究,结果表明,背景区由于没有受到旅游踩踏的影响,土壤微生物量碳的含量最高,缓冲区由于人为的干扰,土壤微生物量碳也受到了影响,活动区由于受到严重的旅游踩踏,土壤微生物生物量碳严重减少。
施肥:
施肥处理的土壤微生物量碳高于不施肥处理,但是在旱作条件下,稻田中不同取样点土壤微生物量碳对长期施化肥的显著性有很大差异。也有研究反映了土壤微生物量碳的含量因肥料种类的不同而异。
土地利用方式:
在气候和土壤等自然条件基本相同的条件下,土地利用方式对土壤有机碳的含量具有影响。研究者对广西环江大才的三种土地利用方式进行研究,结果显示土壤微生物量碳含量稻田显著高于林地,林地显著高于旱地。
温度与湿度环境:
有研究表明,在温度和湿度不同环境下土壤微生物量碳和可浸提有机碳含量有明显的不同。土壤温度和湿度最高的时期正是凋落物分解速率最快、微生物活性最高的时期,所以,温度和湿度较高的环境下通过土壤微生物对营养物质的固化率也就更高,微生物生物量和土壤可浸提有机碳也相应更大。
土壤微生物生物量碳仅占土壤全碳量的很小一部分,然而,微生物的活性与土壤有机碳的关系非常密切。一方面,土壤有机碳的分解进程与土壤微生物量碳的动态变化趋势相似,因此,可以把土壤中有机碳分解的快慢看作是土壤微生物活动强弱的外在表现;另一方面,土壤微生物量的多少反映了土壤同化和矿化能力的大小,是土壤活性大小的标志。微生物对有机碳的利用率是一项反映土壤质量的重要特性,利用率越高,维持相同微生物量所需的能源越少,说明土壤环境有利于土壤微生物的生长,质量比较高。
Jenkinson D S等1976年创造熏蒸培养方法测定土壤微生物生物量碳,即根据熏蒸与未熏蒸土壤培养期间释放CO2的量之差,以及死微生物体碳的矿化率估算土壤微生物生物量碳,相继有不少报道对该方法改进。
Brookes P C等1985年提出了氯仿熏蒸直接提取法,即在氯仿熏蒸后直接浸提碳含量,并进行测定,以熏蒸和不熏蒸土壤中总碳的差值为基础计算土壤微生物量碳。与氯仿熏蒸培养法相比,氯仿熏蒸直接提取法具有简单、快速、测定结果的重复性较好等优点。在此之后,又开展氯仿熏蒸直接提取法测定土壤微生物量碳的影响因子研究,使氯仿熏蒸直接提取法测定土壤微生物量碳日趋成熟。氯仿熏蒸-K2SO4提取法已成为国内外最常用的测定土壤微生物生物量碳的方法。