文档介绍：第 29 卷第 11 期
地理科学进展
PROGRESS IN GEOGRAPHY
,
草地生态系统土壤微生物量及其影响因子研究进展
何亚婷 1,2,董云社 1,齐玉春 1,肖胜生 3,刘欣超 1,2
(1. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;2. 中国科学院研究生院,北京 100049;
3. 江西省水土保持科学研究所,南昌 330029)
摘要:草地作为陆地生态系统的主体类型之一,受到人类活动和全球变化的广泛影响。这些因素在直接影响草地
生态系统地上植被生长和群落动态的同时,还直接或间接地影响着草地生态系统的各种地下生态过程。土壤微生
物是指示草地生态系统各地下生态与生物地球化学过程对外部干扰响应的良好指标,其中微生物量是土壤微生物
活性和大小度量的重要参数,是土壤有机质中最活跃的组分之一,能够敏感地反映土壤生态系统水平的微小变化,
在各种土壤生化过程研究中具有非常重要的意义。研究综述了自然因子(土壤温度、土壤湿度、pH 值)、人为干扰
(放牧、开垦、施肥)和全球变化(大气 CO2浓度升高、气候变暖)对草地生态系统土壤微生物量影响的研究进展,并指
出目前的研究由于基础薄弱、研究样地间的差异以及各研究处理间的差异,土壤微生物量对各种干扰的响应仍存
在很大的不确定性,在今后的研究中应加强长期性的野外定位试验研究、多因子的综合控制实验研究以及 N 输入
对微生物量影响的研究等,并进一步完善和发展测量微生物量的新技术和新方法。
关键词:草地生态系统;土壤微生物量;影响因子;全球变化
1 引言
土壤微生物量(Soil Microbial Biomass,SMB)
3 3
物总量,它是活的土壤有机质部分。广义的土壤微
生物量包括微生物量碳(SMB-C)、微生物量氮
(SMB-N)、微生物量磷(SMB-P) 和微生物量硫
(SMB-S),而狭义的微生物量主要是指微生物量碳,
即土壤中所有活的微生物体中碳的总量。微生物
量碳是反映土壤微生物量大小的最重要的指标,约
占微生物干物质的 40% ~ 45%[1]。作为土壤养分的
贮备库和植物生长可利用养分的重要来源,虽然土
壤微生物量只占土壤有机碳的 1% ~ 5%,却直接或
间接参与几乎所有的土壤生物化学过程,在推动土
壤物质转换、能量平衡和生物地球化学循环中起着
重要作用[2],从而成为近年来国内外土壤学研究的
热点之一[3-4]。
早期对土壤微生物量的研究更多地侧重于农
田土壤肥力方面,主要用来表征土壤质量和培肥指
标。随着全球碳循环问题受到广泛关注和陆地生
态系统碳循环研究不断深入,土壤微生物量研究领
域也由农田逐步扩展到森林[5-7]、草地[8-9]和湿地[10]等
自然生态系统,自然环境因子、人类活动以及全球
变化对土壤微生物量的影响则成为该研究领域关
注的焦点与热点[11-12]。
草地作为世界上最广布的植被类型之一,面积
约占全球陆地总面积的 1/5,尤其是在中国,各类草
地面积约 4 亿 hm2,占到中国国土面积的 40%左右,
是中国最大的陆地生态系统[13]。但到目前为止,中
国关于草地土壤微生物生态学方面的研究还鲜见
报道。而且,与森林和农田生态系统相比,中国草
地生态系统土壤微生物生态学研究起步较晚[14]。
目前,虽然有对内蒙古草原[15]、东北羊草草原[16]、天
祝和东祁连山高寒草地[17-18]土壤微生物量的相关报
道,但大部分都是摸底性质的草地土壤本底状况研
究,研究范围较窄,并且在全球变化的背景下,中国
草地土壤微生物学特征对气候变化的响应研究也
相对滞后。鉴于此,本文综述了目前国内外草地生
态系统土壤微生物量研究动态及其影响因子,期望
对今后开展相关研究有所裨益。
收稿日期:2010-03;修订日期:2010-04.
基金项目:国家自然科学基金重点项目( 40730105);国家自然科学基金项目( 40973057);国家科技攻关计划项目
(2007BAC03A11-02)。
作者简介:何亚婷,女,陕西宝鸡人,博士研究生。主要从事草地土壤微生物学研究。E-mail: heyating@
通讯作者:齐玉春,女,黑龙江人,副研,主要从事全球变化与陆地生态系统碳氮元素循环过程研究。E-mail: ******@igsnrr.
1350-1359 页2010 年 11 月
Nov., 2010
指土壤中除活的植物体外体积小于 5×10 μm 的生
11 期
何亚婷等: 草地生态系统土壤微生物量及其影响因子研究进展
1351
2 自然环境因子对草地土壤微生物量
的影响