温度和水分对干热河谷耕地和草地土壤微生物的影响

摘要

为了探究温度和水分对干热河谷区不同土地利用类型土壤微生物特征的影响,本研究以元谋干热河谷耕地和草地土壤的微生物为对象,设置3种温度(15、25和35℃)和3种水分[80%、60%和40%最大田间持水量(WHC),即80%WHC、60%WHC和40%WHC]处理的室内土壤培养试验,分别测定了培养7、14和28 d的土壤微生物呼吸速率、累积呼吸量和微生物代谢熵(qCO_(2))和培养28 d后细菌群落结构特征。结果表明:在各个培养时期,草地土壤微生物呼吸速率、累积呼吸量和细菌群落多样性(Shannon指数)均显著高于耕地土壤(P<0.05),而草地土壤qCO_(2)显著低于耕地土壤(P<0.05)。随着培养温度升高,微生物呼吸速率和累积呼吸量均显著增加,培养14 d后的Q_(10)值明显高于7 d和28 d(P<0.05);但水分处理对不同土壤类型微生物呼吸影响方式不同,60%WHC水分条件下两种土壤微生物累积呼吸量均有增加的趋势。ANOSIM相似性检验结果显示,土壤类型显著影响土壤细菌群落结构组成(r=0.715,P<0.01);相对于耕地土壤,温度和水分处理对草地土壤细菌群落结构组成的影响更大,且两种土壤中优势类群相对丰度随温度和水分变化方式具有明显差异。