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论文编号 202008-37
论文题目 施肥对高寒草甸土壤微生物化学计量学及有机碳激发效应的影响
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施肥对高寒草甸土壤微生物化学计量学及有机碳激发效应的影响

首发时间:2020-08-24

张瑞 1   

张瑞(1995-),女,在读硕士研究生,主要从事恢复生态学研究

陈珊 1    董利军 1    李金花 1   

李金花(1973-) ,女,教授,主要研究方向:草地生态学与恢复生态学

  • 1、兰州大学生命科学学院,草地农业生态系统国家重点实验室,兰州 730000

摘要:施肥引起的微生物化学计量比的变化会影响激发效应(PE),进而影响土壤有机碳(SOC)含量。本文用标记的葡萄糖和香草醛来模拟简单碳源和复杂碳源,通过分析施肥对微生物化学计量学及PE的影响来揭示施肥(CK、N、P和NP)对高寒草甸土壤有机碳含量的影响机制。结果表明:施肥显著降低了微生物量碳磷比(MBC/MBP)和氮磷比(MBN/MBP),MBC/MBP从37.3降低到6.2~27.4,MBN/MBP从9.1降低到1.2~4.7。施肥增大了葡萄糖和香草醛引起的累积PE,分别增加了697~1836%和29~520%,特别是施P的影响最为显著。两种碳源自身分解的响应也不同:施肥降低了香草醛的分解量(N、P和NP分别降低了9%、21%、29%)增加了葡萄糖的分解量(N、P和NP分别增加了45%、36%、28%)。外源碳自身的分解和激发效应与微生物化学计量比显著相关。两种碳源添加均产生正净碳平衡,但施肥降低了净碳平衡。上述结果表明:施肥通过影响微生物化学计量比,增加累积PE,加速对原SOC的分解,降低有机碳的积累,不利于高寒草甸长期碳库存。

关键词: 激发效应 化学计量比 土壤有机碳 施肥

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Effects of fertilization on soil microbial stoichiometry and priming effects of soil organic carbon in alpine meadows

ZhANG Rui 1   

张瑞(1995-),女,在读硕士研究生,主要从事恢复生态学研究

CHEN Shan 1    DONG Lijun 1    LI Jinhua 1   

李金花(1973-) ,女,教授,主要研究方向:草地生态学与恢复生态学

  • 1、State Key Laboratory of Grassland Agro-Ecosystems, School of Life sciences, Lanzhou University, 730000,China

Abstract:Fertilization-induced changes in soil microbial stoichiometry affect the priming effects (PEs), thus influence the soil organic carbon (SOC) content. In this study, we analyzed the effects of fertilization on soil microbial stoichiometry and PEs by using labelled glucose and vanillin (representing simple and complex carbon sources) to reveal the mechanism of the effect of fertilization (CK, N, P and NP) on SOC content in alpine meadows. The results showed that fertilization significantly reduced the ratio of microbial biomass carbon to microbial biomass phosphorus (MBC/MBP) and the ratio of microbial biomass nitrogen to microbial biomass phosphorus (MBN/MBP). It was reduced from 37.3 to 6.2-27.4 for MBC/MBP and from 9.1 to 1.2-4.7 for MBN/MBP after fertilization. The cumulative PEs with glucose and vanillin addition were increased by 697~1836% and 29-520% respectively compared to the control, with the highest PE under P fertilization. The decomposition of the two C sources also responded differently: fertilization decreased the decomposition of vanillin (by 9%, 21%and 29% for N, Pand NP, respectively) and increased the decomposition of glucose (by 45%, 36% and 28% for N, P and NP, respectively). The decompositionof exogenous carbon and PEs were significantly correlated with microbial stoichiometry. Both carbon source additions produced a positive net carbon balance, but fertilization reduced the net C balance. In conclusion, fertilization increased cumulative PEs and accelerated SOC decomposition by affecting microbial stoichiometry, reduced organic C accumulation, which would lower long-term SOC pool in alpine meadows.

Keywords: Priming effect Stoichiometry Soil organic carbon Fertilization

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张瑞,陈珊,董利军,等. 施肥对高寒草甸土壤微生物化学计量学及有机碳激发效应的影响[EB/OL]. 北京:中国科技论文在线 [2020-08-24]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/202008-37.

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