李 斌 ，辜 翔 ，方 晰 ，3，李 毅 ，孫偉軍 ，李勝藍(lán)

（1.中南林業(yè)科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.國家林業(yè)局，北京 100714；3.南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410004；4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410128）

湘中丘陵區(qū)土壤微生物指標(biāo)對(duì)土地利用方式的響應(yīng)

李 斌1，2，辜 翔1，方 晰1，3，李 毅4，孫偉軍1，李勝藍(lán)1

（1.中南林業(yè)科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.國家林業(yè)局，北京 100714；3.南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410004；4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410128）

為了探明土地利用方式對(duì)土壤微生物性質(zhì)的影響，研究了湘中丘陵區(qū)6種土地利用方式（石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林、毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地、水田）土壤微生物指標(biāo)（微生物生物量碳Cmic、氮Nmic含量、微生物熵、微生物生物量碳氮比、土壤基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度、土壤微生物代謝熵）。結(jié)果表明，土地利用方式明顯影響了土壤Cmic、Nmic含量，6種土地利用方式各土層Cmic、Nmic含量的變化趨勢基本一致，與青岡+石櫟常綠闊葉林相比，毛竹林、水田土壤Cmic、Nmic含量顯著提高，而杉木人工林、苗圃、農(nóng)用旱地卻顯著下降；6種土地利用方式各土層微生物熵的變化不一致，毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地、水田土壤微生物熵普遍高于青岡+石櫟常綠闊葉林，而杉木人工林最低；水田土壤Cmic/Nmic最高（9.35以上），青岡+石櫟常綠闊葉林最低；青岡+石櫟常綠闊葉林土壤基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度、代謝熵最高，水田土壤基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度較高，代謝熵最低，表明湘中丘陵區(qū)土壤微生物生物量主要受土壤有機(jī)碳源的制約，青岡+石櫟常綠闊葉林土壤具有較多活性微生物種群，有機(jī)碳利用率較低，有利于土壤有機(jī)碳的積累，水田有機(jī)碳利用率較高。

土地利用方式；土壤微生物性質(zhì)；土壤微生物指標(biāo)； 湘中丘陵區(qū)

土壤微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，不僅是土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、循環(huán)的調(diào)節(jié)者，也是土壤有效養(yǎng)分庫和有機(jī)碳庫的組成部分，其生物質(zhì)量稱為微生物生物量，盡管其中的土壤微生物生物量碳（Cmic）僅占土壤總有機(jī)碳的1%～5%[1]，土壤微生物生物量氮（Nmic）僅為土壤全氮的2%～6%[2]，但直接參與土壤養(yǎng)分（C、N、P、S等）循環(huán)、能量流動(dòng)以及有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化等各個(gè)生態(tài)過程，對(duì)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化及其有效供應(yīng)起著極其的重要作用[3]，因此土壤微生物生物量的大小及其變化是土壤肥力高低及其演變的重要依據(jù)[4-5]。此外，土壤微生物生物量對(duì)環(huán)境變化敏感[6]，被認(rèn)為是土壤生態(tài)系統(tǒng)變化的預(yù)警及敏感指標(biāo)[6-8]，能較早預(yù)警土壤質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)功能的變化[9]。Geissen等[10]認(rèn)為，在區(qū)分不同土地利用方式間的差異時(shí)，土壤微生物指標(biāo)比其理化性質(zhì)更適合。在自然條件基本相同情況下，土地利用方式是影響土壤微生物生物量的重要因子[11-12]。不同土地利用方式土壤微生物指標(biāo)差異顯著，灌叢土壤微生物生物量碳含量、微生物呼吸最高，次生林也高于耕作土壤，馬尾松林土壤微生物活動(dòng)顯著弱于其他樣地[13-14]。近20多年來，工農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展、人口快速增長，湘中丘陵區(qū)生態(tài)系統(tǒng)組成發(fā)生了顯著的變化，但至今有關(guān)湘中丘陵區(qū)土地利用方式對(duì)土壤微生物學(xué)性質(zhì)影響的研究報(bào)道尚較缺乏。為此，本研究以湖南省長沙縣路口鎮(zhèn)大山?jīng)_6種土地利用方式（水田、農(nóng)用旱地、苗圃、毛竹Phyllostachys heterocycla林、杉木Cunninghamia lanceolata人工林、自然更新的石櫟Lithocarpus glaber+青岡Cyclobalanopsis glauca常綠闊葉次生林）為對(duì)象，研究土地利用方式對(duì)土壤微生物學(xué)特性的影響，為進(jìn)一步探討土地利用方式對(duì)土壤肥力和有機(jī)碳庫動(dòng)態(tài)的影響機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

1 研究地概況

研究地設(shè)在長沙縣路口鎮(zhèn)大山?jīng)_林場（28°23′～ 28°24′N，113°17′～ 113°19′E），為幕阜山脈西緣的湘中丘陵區(qū)，屬于大陸型亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年平均氣溫16.6～17.6 ℃，7月份最高氣溫40 ℃，1月份最低氣溫-11 ℃，年降水量為1 412～1 559 mm之間，相對(duì)濕度較大。海拔高度在55～350 m之間，為典型低山丘陵地貌，以板巖和頁巖發(fā)育而成的紅壤為主，屬湘中湘東山丘盆地栲林Castanopsis fargesii、馬尾松Pinus massonana林，黃山松Pinus taiwanensisHayata林、毛竹林、油茶Camellia oleifera林及農(nóng)田植被區(qū)——幕阜、連云山山地丘陵植被小區(qū)。公園及附近有杉木人工林、馬尾松人工林為主的人工林群落、由不同演替階段樹種組成的次生林、毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地、水田等土地利用方式。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

在長沙縣路口鎮(zhèn)大山?jīng)_林場選擇6種土地利用方式（石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林、毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地、水田，分別記為No.1、No.2、No.3、No.4、No.5和No.6，下同），分別設(shè)置1個(gè)1 hm2的固定樣地，各樣地的基本特征見文獻(xiàn)[15]。

2.2 土壤樣品采集

于2012年9月下旬采樣土壤樣品進(jìn)行測定分析。各土地利用方式土壤分析樣品的采集和處理見文獻(xiàn)[15]。

2.3 分析方法

土壤自然含水率、pH值、全N、水解N、有機(jī)碳、微生物生物量碳（Cmic）、氮（Nmic）的測定見文獻(xiàn)[15]，土壤微生物基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度用室內(nèi)培養(yǎng)堿液吸收法[16]。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

土壤微生物熵是土壤Cmic含量占土壤總有機(jī)碳（TTOC）含量的百分比例[14]，計(jì)算公式如下：

用單因素方差分析（One-way ANOVA）比較不同土地利用方式土壤Cmic、Nmic含量、土壤微生物熵、土壤微生物基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度及其代謝熵的差異，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，用Tukey–Kramer多重檢驗(yàn)法檢驗(yàn)不同土地利用方式之間、土層之間的差異顯著性（p＜0.05），用Excel軟件作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同土地利用方式下土壤微生物生物量碳、氮含量

從圖1可以看出，0～15 cm土層微生物生物量碳（Cmic）含量在 0.19～ 1.25 mg·g-1之間，平均含量為0.53 mg·g-1，15～30 cm土層在0.12～1.11 mg·g-1之間，平均含量為 0.44 mg·g-1，各土地利用方式0～15 cm土層Cmic平均含量均高于15～30 cm土層。6種土地利用方式兩土層Cmic平均含量表現(xiàn)出基本一致的變化趨勢：水田＞毛竹林＞石櫟+青岡常綠闊葉次生林＞杉木人工林＞農(nóng)用旱地＞苗圃。與石櫟+青岡常綠闊葉次生林相比，毛竹林、水田Cmic含量分別增加了31.2%和96.7%以上，杉木人工林、苗圃、農(nóng)用旱地分別降低了32.3%～40.9%，53.8%～58.7%，38.4%～51.3%，且水田各土層Cmic含量與其它5種土地利用方式間的差異極顯著（P＜0.01），毛竹林、石櫟+青岡常綠闊葉林各土層與杉木人工林、農(nóng)用旱地、苗圃間的差異也均極顯著（P＜0.01），杉木人工林各土層與苗圃、農(nóng)用旱地間的差異均顯著（P＜0.05），而毛竹林與青岡+石櫟常綠闊葉林差異不顯著（P＞0.05），表明土地利用方式明顯地影響土壤Cmic含量。

圖1 不同土地利用方式下土壤微生物生物量碳、氮含量Fig.1 Contents of soil microbial biomass carbon (Cmic) and soil microbial biomass nitrogen (Nmic) in six land-use types

如圖1所示，無論在垂直分布還是在水平分布上，6種土地利用方式土壤微生物生物量氮（Nmic）含量的變化趨勢與Cmic含量的變化趨勢基本一致，0～15 cm土層Nmic含量在0.02～0.19 mg·g-1之間，平均含量為0.08 mg·g-1，15～30 cm土層在0.02～0.14 mg·g-1之間，平均含量為 0.06 mg·g-1。與石櫟+青岡常綠闊葉次生林相比，毛竹林、水田Nmic含量分別增加了13.6%～33.6%和16.7%～58.6%，而杉木人工林、苗圃、農(nóng)用旱地分別降低了33.6%～48.5%，61.2%～62.5%，39.6%～57.2%，水田、毛竹林、石櫟+青岡常綠闊葉林與杉木人工林、農(nóng)用旱地、苗圃間的差異極顯著（P＜0.01），但杉木人工林、農(nóng)用旱地、苗圃之間，毛竹林、石櫟+青岡常綠闊葉林、水田之間的差異均不顯著（P＞0.05），表明土地利用方式對(duì)土壤Nmic含量影響顯著。

3.2 土壤微生物熵

由表2可知，6種土地利用方式土壤微生物熵在1.68%～9.05%之間，除水田外，大多處于1.68%～3.47%之間。石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林、水田表現(xiàn)為15～30 cm土層高于0～15 cm土層，而毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地則為15～30 cm土層低于0～15 cm土層。水平分布上，不同土層變化趨勢不一致，0～15 cm土層從高至低依次為：水田＞毛竹林＞苗圃＞農(nóng)用旱地＞石櫟+青岡常綠闊葉次生林＞杉木人工林，而15～30 cm土層為：水田＞毛竹林＞農(nóng)用旱地＞石櫟+青岡常綠闊葉次生林＞苗圃＞杉木人工林。水田各土層微生物熵與其它5種利用方式各土層的差異極顯著（P＜0.01），0～15 cm土層，毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地與石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林差異顯著（P＜0.05），15～30 cm土層，毛竹林與石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林、苗圃差異顯著（P＜0.05）。

表2 不同土地利用方式土壤微生物熵?Table 2 Ratio of soil microbial biomass carbon (Cmic) to soil organic carbon (TTOC) in different land-use types (%)

3.3 土壤微生物生物量碳、氮比

由表3可知，6種土地利用方式土壤微生物生物量碳、氮比（Cmic/Nmic）在5.67～9.51之間。除石櫟+青岡常綠闊葉次生林、苗圃外，其它4種利用方式均表現(xiàn)為0～15 cm土層高于15～30 cm土層。水平分布上，各土層Cmic/Nmic均以水田最高（9.35以上），其次苗圃、杉木人工林、毛竹林和農(nóng)用旱地，為6.42～6.94之間，而石櫟+青岡常綠闊葉次生林最低（6.30以下）。水田各土層Cmic/Nmic與其它5種利用方式的差異極顯著（P＜0.01），杉木人工林、毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地與石櫟+青岡常綠闊葉次生林之間的差異在0～15 cm土層達(dá)到顯著水平（P＜0.05），但在15～30 cm土層差異不顯著（P＞0.05）。

表3 不同土地利用方式下土壤微生物生物量碳氮比Table 3 Ratio of soil microbial biomass carbon (Cmic) to microbial biomass nitrogen (Nmic) in different land-use types

3.4 土壤微生物基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度

如圖2所示，6種土地利用方式土壤微生物呼吸強(qiáng)度在0.51～1.69 mg·kg-1h-1之間。除農(nóng)用旱地外，其它5種土地利用方式均為0～15 cm土層高于15～30 cm土層。在水平分布上，各土層均表現(xiàn)出基本一致的變化趨勢：石櫟+青岡常綠闊葉次生林最高，依次為毛竹林、水田、杉木人工林、農(nóng)用旱地（除15～30 cm土層外）、苗圃。石櫟+青岡常綠闊葉次生林與毛竹林差異不顯著（P＞0.05），但兩者各土層均顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）高于其它4種土地利用方式（除水田15～30 cm土層外），杉木人工林、苗圃、農(nóng)用旱地（除15～30 cm土層外）兩兩間的差異均不顯著（P＞0.05），但三者（除農(nóng)用旱地15～30 cm土層外）各土層均顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）低于水田。

3.5 土壤微生物代謝熵

土壤微生物代謝熵（也稱為呼吸熵）即土壤微生物基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度與土壤Cmic的比率，用qCO2表示，反映微生物活動(dòng)的強(qiáng)弱[13]。從表4以看出，6種土地利用方式土壤微生物呼吸熵在之間，其中，石櫟+青岡常綠闊葉次生林最高，0～15 cm土層平均為 3.08 mg·gCmic-1h-1，依次為農(nóng)用旱地（2.55 mg·gCmic-1h-1），苗圃（2.53 mg·gCmic-1h-1），杉木人工林（2.30 mg·gCmic-1h-1），毛竹林（1.83 mg·gCmic-1h-1），水田（0.94 mg·gCmic-1h-1），且石櫟+青岡常綠闊葉次生林與農(nóng)用旱地、苗圃的差異不顯著（P＞0.05），但三者與杉木人工林、毛竹林、水田差異極顯著（P＜0.01），杉木人工林與毛竹林之間差異不顯著（P＞0.05），但兩者與水田差異極顯著（P＜0.01）。

圖2 不同土地利用方式下土壤基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度Fig.2 Soil basic respiration in different land-use types

表4 不同土地利用方式下土壤微生物呼吸熵Table 4 Soil metabolic quotient in different land-use types mg·gC-1h-1mic

4 結(jié)論與討論

土壤微生物生物量的空間差異是環(huán)境條件、植物生長、土地利用方式等因素綜合作用的結(jié)果。其中，土地利用是人類影響土壤質(zhì)量最重要、最直接的活動(dòng)，通過干擾和調(diào)整土壤生物地球循環(huán)進(jìn)程，以改變土壤肥力和土壤生物學(xué)特性。研究表明，清除地表凋落物后，土壤微生物生物量顯著下降[17]，且當(dāng)土壤C/N等于或小于20，微生物生物量的高低主要受土壤有機(jī)碳源的制約[18]，良好的土壤結(jié)構(gòu)能顯著提高土壤微生物活性，但劇烈改變土壤理化狀況的農(nóng)作措施（如土壤翻耕等）常常導(dǎo)致土壤微生物組成改變和微生物生物量下降[9-10]。本研究中，土壤Cmic、Nmic含量隨土地利用方式不同而分異明顯，6種土地利用方式土壤C/N均小于20（見表5），表明湘中丘陵區(qū)土壤微生物生物量主要受土壤有機(jī)碳源的制約。石櫟+青岡常綠闊葉次生林由多種樹種組成[15]，每年凋落物量較多，且分解周轉(zhuǎn)快，土壤碳源豐富，且人為干擾少，表土層保持較高的含水率（見表5），有利于土壤微生物生長發(fā)育。而杉木人工林、毛竹林不僅樹種單一，雖每年凋落物量也有較多，但凋落物以杉木針葉或毛竹葉為主，難以分解，周轉(zhuǎn)緩慢[19]，土壤碳源補(bǔ)給少，且人為干擾較多（如每年秋冬季砍雜、修枝、清理林下枯死木等），表土層保水能力明顯低于石櫟+青岡常綠闊葉次生林（見表5），不利于土壤微生物的生長發(fā)育。但由于毛竹林每年秋冬季進(jìn)行人工墾翻和施加農(nóng)家肥，昱年林下草本植物多，到8、9月份草本植物大量枯死，有助于維持較高土壤微生物生物量。苗圃、農(nóng)用旱地不僅進(jìn)入土壤的新鮮有機(jī)質(zhì)一般少于林地，且土壤翻耕等劇烈改變土壤理化狀況的農(nóng)作措施常常加速有機(jī)碳的分解，導(dǎo)致土壤微生物區(qū)系的改變和微生物量下降[20]，同時(shí)苗圃、農(nóng)用旱地干濕交替明顯，會(huì)顯著降低土壤微生物量[21]。由于水田表層土壤的秸桿和有機(jī)肥的投入量較高，且水田很少發(fā)生干濕交替，淹水狀況有利于維持較高的土壤微生物量。表明不同土地利用方式造成地上植被及人為干擾活動(dòng)的差異，植物殘?bào)w、根系及其分泌物在土壤中積累不同，土壤微生物所獲得的C源量和質(zhì)不同，導(dǎo)致不同土地利用方式土壤Cmic、Nmic差異顯著。

表5 不同土地利用方式下土壤理化性質(zhì)Table 5 The physical and chemical properties of soils in six land-use types

土壤微生物熵可反映輸入到土壤中的有機(jī)質(zhì)向微生物生物量碳轉(zhuǎn)化的效率、土壤碳損失和土壤礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)的固定[22]。在不同土地利用方式下，土壤有機(jī)碳、微生物生物量受到的影響程度“不同”，土壤微生物熵也不同，土壤微生物熵一般介于1%～5%之間[1]。本研究中，水田、毛竹林土壤（0～30 cm）微生物熵平均值分別為9.03%、3.34%，顯著高于其它4種利用方式（1.68%～2.84%之間），此外，盡管苗圃、農(nóng)用旱地土壤中微生物生物量碳含量較低，但由于其土壤有機(jī)碳含量也較低，苗圃、農(nóng)用旱地土壤微生物熵也較高于石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林，表明有長期耕作和施肥等管理措施的水田、毛竹林、苗圃、農(nóng)用旱地顯著提高了土壤微生物的活性，加速了微生物對(duì)土壤有機(jī)碳的分解，降低了土壤有機(jī)碳貯量，減弱了土壤的碳匯功能。不施有機(jī)肥的土壤微生物熵為2.0%～2.5%，低于這一比例范圍，土壤有機(jī)質(zhì)含量趨于下降，反之則趨于升高[23]。本研究中，石櫟+青岡常綠闊葉次生林、杉木人工林土壤均沒有施用有機(jī)肥，石櫟+青岡常綠闊葉次生林土壤微生物熵為2.07%～2.24%之間，而杉木人工林為1.68%～1.85%之間，表明石櫟+青岡常綠闊葉次生林土壤有機(jī)質(zhì)含量趨于升高，而杉木人工林則趨于下降。

研究表明，真菌的碳氮比為4～15，細(xì)菌的碳氮比為3～5[24]，真菌通常更能夠忍受苛刻的土壤環(huán)境條件，某些真菌對(duì)土壤碳源的利用更為有效[25]。因此土壤Cmic/Nmic既可以反映土壤脅迫狀況，也可以反映土壤中真菌和細(xì)菌的結(jié)構(gòu)比例，即Cmic/Nmic越高，則真菌比例越高，特別是在針葉林[26]。本研究中，水田土壤Cmic/Nmic最高（9.35以上），且與其它5種土地利用方式土壤Cmic/Nmic差異顯著，可能是由于水田土壤有機(jī)碳含量較低，且容重較大（見表5），表層土壤秸桿歸還量大，常處于淹水狀態(tài)，土壤通氣條件下降，細(xì)菌數(shù)量減少，真菌數(shù)量增加，土壤Cmic/Nmic增大，而杉木人工林屬于典型的針葉林，毛竹林凋落物也類似于針葉林凋落物難以分解[18]，苗圃、農(nóng)用旱地土壤容重較大，土壤養(yǎng)分含量較低（見表5），細(xì)菌數(shù)量下降，因此土壤Cmic/Nmic均高于石櫟+青岡常綠闊葉次生林。表明土地利用方式改變了土壤理化性質(zhì)，進(jìn)而改變了土壤環(huán)境條件，從而影響土壤微生物群落的組成和活性。

土壤微生物呼吸是土壤微生物分解有機(jī)質(zhì)底物獲得能量的同時(shí)向大氣中釋放CO2，因此它與土壤微生物量呈正相關(guān)，是土壤微生物活性的總指標(biāo)[9]，隨著土壤碳、氮輸入量增加，土壤微生物呼吸增強(qiáng)[27]。本研究中，盡管水田、毛竹林土壤Cmic、Nmic顯著高于石櫟+青岡常綠闊葉次生林，但石櫟+青岡常綠闊葉次生林土壤微生物呼吸強(qiáng)度最高，表明石櫟+青岡常綠闊葉次生林土壤微生物活性最強(qiáng)，可能是由于石櫟+青岡常綠闊葉次生林每年凋落物較多，且易于分解，土壤碳、氮輸入量明顯高于其它5種土地利用方式（見表5）。

土壤微生物呼吸熵可作為生態(tài)系統(tǒng)演替或酸脅迫土壤中的生態(tài)物理指標(biāo)[9]，是判斷土壤微生物碳利用率的一個(gè)重要指標(biāo)，土壤熟化程度越高，土壤呼吸熵逐漸下降[28]。但研究發(fā)現(xiàn)，從草叢到次生林依次減小，但到成熟林階段突然增大，在植被演替的初級(jí)階段土壤微生物呼吸熵與土壤熟化成度呈負(fù)相關(guān)，次生林碳利用率最高，成熟林碳利用率最低[29]。本研究中，石櫟+青岡常綠闊葉次生林土壤Cmic、Nmic低于毛竹林、水田，而其土壤中微生物呼吸強(qiáng)度最高，因此其土壤呼吸熵最高，且與杉木人工林、毛竹林、水田的差異顯著。可能是由于在適宜的土壤環(huán)境條件下，土壤微生物呼吸主要是由底物的可給性而不是微生物生物量的大小決定[30-31]。此外，在通常情況下，土壤微生物只有小部分（約15%）具有活性，絕大部分處于休眠或不能存活的狀態(tài)[32]。表明石櫟+青岡常綠闊葉次生林土壤具有較多活性微生物種群，土壤呼吸強(qiáng)度較大，依賴于有機(jī)質(zhì)的微生物總量較低，有機(jī)碳利用率較低。

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Responses of soil microbial indicators to land-use types in hilly area,central Hunan province

LI Bin1,2, GU Xiang1, FANG Xi1,3, LI Yi4, SUN Wei-jun1, LI Sheng-lan1
(1. School of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2.State Forestry Administration, Beijing 100714, China; 3.State Key Laboratory of Ecological Applied technology in Forest Area of South China, Changsha 410004, Hunan, China; 4. College of Resource and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128,Hunan, China)

To explore the inf l uences of land-use types on soil microbial indicators, the soil microbial biomass carbon (Cmic), soil microbial biomass nitrogen (Nmic), ratios ofCmicto soil organic carbon (TTOC) andCmictoNmic, soil basic respiration (RSR) and ratio ofRSRtoCmic(qCO2) were investigated in six different land use patterns (paddy fi eld, slope farmland, nursery,Phyllostachys edulisstand,Cunninghamia lanceolataplantation,Lithocarpus glaber+Cyclobalanopsis glaucasecondary forest) in hilly areas of central Hunan Province, China. The results show that the effects of land use patterns on the contents ofCmicandNmicwere signif i cant, both of their variation trends in all soil layers were similar, and compared with (L. glaber+C. glaucasecondary forest, the content ofCmicandNmicsignif i cantly increased in bothPhyllostachys edulisstand and paddy fi eld, while the content ofCmicandNmicsignif i cantly decreased inC. lanceolataplantation, nursery,slope farmland; The variation trends ofCmic/TTOChad differences in different soil layers among six different land use patterns, theCmic/TTOCwas higher inPhyllostachys edulisstand, nursery, slope farmland, paddy fi eld more than that inL. glaber+C. glaucasecondary forest,however that inC. lanceolataplantation was the lowest; TheCmic/Nmicwas highest in paddy fi eld (more than 9.35), however that inL. glaber+C. glaucasecondary forest was the lowest, both the SR and theqCO2were highest inL. glaber+C. glaucasecondary forest, the SR was higher but theqCO2was lower in paddy fi eld, which indicated soil microbial biomass was mainly controlled by soil organic carbon source in hilly areas of central Hunan Province, there was more active microbial populations and lower organic carbon utilization rate inL. glaber+C. glaucasecondary forest, but higher organic carbon utilization rate in paddy fi eld.

land use types; soil microbial properties; soil microbial indicators; central hilly area of Hunan Province

S714.5

A

1673-923X(2015)04-0072-06

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.04.013

2014-12-18

國家林業(yè)局林業(yè)科技成果推廣計(jì)劃項(xiàng)目（[2012]61號(hào)）；國家林業(yè)局林業(yè)軟科學(xué)研究項(xiàng)目（2014-R11）資助

李 斌，博士研究生 通訊作者：方 晰，教授，博士生導(dǎo)師；E-mail：fangxizhang @sina.com

李 斌,辜 翔,方 晰,等. 湘中丘陵區(qū)土壤微生物指標(biāo)對(duì)土地利用方式的響應(yīng)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 35(4):72-77, 88.

[本文編校：文鳳鳴]