賀蘭山東坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮 沿海拔梯度的變化特

1、生態(tài)環(huán)境學報 2010, 19(4: 883-888 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor賀蘭山東坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮沿海拔梯度的變化特征劉秉儒1. 寧夏大學西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建教育部重點實驗室/西部生態(tài)與生物資源開發(fā)聯(lián)合研究中心，寧夏 銀川 750021；2. 寧夏賀蘭山森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站，寧夏 銀川 7500211,2摘要：土壤微生物量是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量轉化中占有特別重要的地位。開展土壤微生物量與海拔高度的關系的研究，能促使人們對土壤微生物空間分布格局及其形成機制的

2、認識，預測全球變化對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響。本文對賀蘭山不同海拔梯度具有代表性的荒漠化草原（HM ）、蒙古扁桃灌叢(BT、油松林(YS、青海云杉林(QH和高山草甸(CD等5種植物群落土壤微生物生物量及其微生物商進行了研究。結果表明：表層土壤（020 cm）微生物生物量碳（MBC ）、氮（MBN ）大小次序為：CD QH YS BT HM ，MBC 、MBN 隨海拔梯度的升高顯著增加，與土壤有機碳、氮含量有著一致的變化規(guī)律，但是微生物商（qMB ）表現(xiàn)出沿海拔梯度先增加后減小的變化趨勢，最大值出現(xiàn)在蒙古扁桃灌叢土壤，MBC/MBN則沒有明顯的變化規(guī)律。相關分析表明，不同海拔高度的土壤微生物量碳氮不僅

3、與年均降水量、土壤含水量，而且與土壤有機碳、全氮呈顯著線性正相關關系(P<0.01，但是與年均氣溫、土壤容重呈顯著線性負相關關系(P<0.01。賀蘭山土壤微生物量碳、氮隨海拔高度升高而增加，降水量、氣溫、土壤濕度、土壤有機碳和全氮可能是影響土壤微生物量沿海拔梯度變化的關鍵因子。關鍵詞：賀蘭山；海拔梯度；土壤微生物碳；土壤微生物氮；微生物商值（qMB ）中圖分類號：Q948 文獻標識碼：A 文章編號：1674-5906（2010）04-0883-06土壤微生物是構成土壤及整個生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是土壤有機質和養(yǎng)分轉化與循環(huán)的主要動力，在生物地化循環(huán)（BGC ）以及生態(tài)系統(tǒng)功能中扮

4、演著必不可少的角色，對陸地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮土壤微生物量的多少反映了著至關重要的功能1-2，土壤同化和礦化能力的大小，是土壤活性大小的標志3，與微生物個體數(shù)量指標相比，土壤微生物量更能反映微生物在土壤中的實際含量和作用潛力，具有更加靈敏、準確的優(yōu)點。因此，研究土壤微生物量對了解土壤肥力、土壤環(huán)境、土壤養(yǎng)分對植物有效性以及土壤養(yǎng)分轉化與循環(huán)等都具有重要意義。土壤微生物的空間分布特征決定了植物與土壤環(huán)境之間作用的大小，它的分布特征及其與土壤環(huán)境之間的復雜關系對植物地上部分的生長有著重要的影響。而開展土壤微生物量與海拔高度的關系的研究，能促使人們對土壤微生物空間分布格局及其形成機制的認識，有助于人們對陸地

5、生態(tài)系統(tǒng)的管理和功能調控，以應對全球變暖等重大的全球性環(huán)境問題。賀蘭山是我國西北地區(qū)最后一道生態(tài)屏障，也是我國三大沙漠（毛烏素沙地、烏蘭布和沙漠、騰格里沙漠）與銀川平原的分界線，地跨溫帶草原與荒漠兩大植被區(qū)域，成為我國重要自然地理界限之一，是連接青藏高原、蒙古高原及華北植物區(qū)系的樞紐，是阿拉善-鄂爾多斯區(qū)域性生物多樣性的中心4-5。土壤微生物在這些不同類型生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用，目前對這些不同生態(tài)系統(tǒng)土壤理化特性與微生物量還沒有開展過系統(tǒng)研究，對不同海拔高度的典型植被土壤微生物碳、氮的分布特征以及微生物量在碳氮循環(huán)中的作用還不清楚，本項研究選擇在海拔梯度上具備代表性的植被帶，

6、探討土壤微生物生物量沿海拔的變化規(guī)律和影響因子，為進一步闡明不同海拔高度土壤有機碳動態(tài)及其碳循環(huán)特征提供理論基礎，為系統(tǒng)認識干旱地區(qū)高山生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮循環(huán)規(guī)律提供參考。2 材料與方法2.1 研究地區(qū)概況賀蘭山位于銀川平原和阿拉善高原之間（地處北緯38°2739°30，東經105°41106°41之間），山脈稍偏東北西南方向，山體孤立，主峰海拔3556 m 。賀蘭山西和北側為阿拉善戈壁荒漠，東側為銀川平原。賀蘭山處在典型大陸性氣候區(qū)域范圍內，具有基金項目：國家重點基礎研究和發(fā)展規(guī)劃項目（2009CB426304）；寧夏大學自然科學基金項目（ZR20080

7、33）；寧夏林業(yè)局項目 作者簡介：劉秉儒（1971年生），男，講師，博士，主要研究方向為生態(tài)恢復與生物資源開發(fā)。E-mail ：bingru.liu 收稿日期：2010-02-22884 生態(tài)環(huán)境學報 第19卷第4期（2010年4月）山地氣候特征。氣候變化大，年均氣溫-0.8 ，年均降水量420 mm，年均蒸發(fā)量2000 mm，賀蘭山的降水量具有明顯的垂直分異現(xiàn)象，平均每上升100 m，降水量增加13.2 mm。年均降水量自山麓至高山帶為200600 mm，68月份最為集中，占全年降水量的60%80%。賀蘭山植被有明顯的垂直分布規(guī)律，隨海拔的升高，東坡植被從下至上植被類型分別為草原化荒漠、山地

8、疏林草原、山地針葉林和亞高山灌叢草甸或高山草甸；賀蘭山土壤垂直分布自下而上依次為：山地粗骨土、山地灰鈣土、山地灰褐土、山地草甸土5。2.2 樣地選設及取樣在寧夏賀蘭山國家級自然保護區(qū)核心區(qū)，根據不同海拔高度，分別選取具有代表性的荒漠化草原（簡稱HM ）、蒙古扁桃灌叢（BT ）、天然油松林（YS ）、青海云杉林（YS ）和高山草甸（CD ）5種不同植物群落作為實驗樣地。在每個海拔高度的典型植被地段，沿等高線隨機設置三個區(qū)組，在草地實驗樣地隨機設置1 m×1 m的樣方，灌叢設置樣方大小為5 m×5 m，森林樣地為10 m×10 m，共計15個樣地，粗略調查植被的組成種

9、類，并對群落生境做調查。試驗地概況如表1。2.3 土壤樣品的采集和處理2009年9月上旬在同一海拔選定的3個樣地上除去土壤表層凋落物層或者苔蘚層，每個樣方內用直徑為2 cm的土壤取樣器隨機鉆取020 cm的土樣5個，混合后均分為2份，一份過2 mm篩，挑去根系和石礫，放在4 冰箱中備用，用于微生物量碳、氮的分析。另一份自然風干，去雜后過100目篩供測試基本理化性質和養(yǎng)分。在采土樣的同時，采樣測定土壤水分含量、土壤容重。 2.4 土壤基本理化性質測定土樣基本理化性質的測定用常規(guī)分析方法6，pH 值用酸度計法；含水量（water content，WC ）用烘干法；容重（bulk density，B

10、D ）用環(huán)刀法；土壤總有機碳（SOC ）采用重鉻酸鉀外加熱法測定；土壤全氮（total nitrogen，TN ）用半微量凱氏定氮法。 2.5 土壤微生物量的測定土壤微生物量的測定采用氯仿熏蒸浸提法7。在本測量方法中，微生物量碳、氮的計算分別采用下列公式：微生物碳=(熏蒸的有機碳未熏蒸的有機碳/0.38表1 實驗地生境概況Table 1 Environmental conditions of the test sites樣地名稱 荒漠化草原(HM土壤類型 山地鈣質粗骨土經緯度 38°4112 N, 105°4919 E海拔/ m坡向/ 年均溫/降水量/(ºmm 1

11、45.0優(yōu)勢植物種類短花針茅（Stipa breviflora）、隱子草（Cleistogens songorica）、冷蒿（Artemisia frigida）、豬毛菜(Salsola collina 、狹葉錦雞兒(Caragana stenophylla Pojark. 、鷹爪柴(Convolvulus gortschakovii Schrenk , 偶見小葉金露梅(Dasvasiphora parvifolia Fisch. 和紅砂(Reaumuria soongorica 蒙古扁桃灌山地灰鈣土、38°4421 N 叢(BT粗骨土105°5613 E1760 NW 3

12、06.97224.0蒙古扁桃(Prunus mongolica Maxim . 、狹葉錦雞兒(Caragana steno-phylla Pojark. 、小葉金露梅（Dasvasiphora parvifolia Fisch . ）、小葉忍冬（Lonicera microphylla）、內蒙古野丁香(Leptodermis ordosica H. C. Fu et E. W. Ma、阿拉善鵝觀草（Roegneria alashanica Keng ）、短花針茅（Stipa breviflora）、中亞細柄茅（Ptilagrostis pelliotii (Danguy Grub . ）油松林

13、(YS 山地普通灰褐土38°4513 N, 105°5413 E2098 N 30 4.93280.4喬木物種油松（Pinus tabulaeformis Carr. ）為建群種，杜松（Juniperus rigida Sieb. et Zucc. ）為伴生種、山楊（Populus davidiana Dode ）為偶見種；灌木有小葉忍冬、栒子（Cotoneaster zabelii Schncid ）、小檗（Berberis oritrepha Schneid ）、虎榛子（Ostrypsis davidiana (Baill. Decne ）等，草本有苔草（Carex L

14、.）、早熟禾（Poa stereophylla Keng）、小紅菊（Dendranthema chanetii）、蒿類（Artemisia L.）、唐松草（Thalictrum tenue Franch. ）青海云杉林(QH山地淋溶灰褐土38°46.56 N, 105°54.01 E2608 NW 302.26340.5青海云杉（Picea crassifolia Kom）、杜松、偶見油松、深山柳（Salix phylicifolia L.），灌木有毛山楂（Crataegus maximowiczii）和鐵線蓮（Clematis L.）、繡線菊（Spiraea elegan

15、s.）等，草本有苔草、早熟禾、唐松草等高山草甸(CD高山草甸土 38°4707 N,105°5406 E3100 NE 10-1.28412.4賀蘭山嵩草（Kobresia helanshanica）、矮嵩草(Kobresia humilis）、堇色早熟禾（Poa ianthina 是優(yōu)勢草本植物，阿拉善風毛菊（Saussurea alaschanica Maxim ）、多裂委陵菜（Potentilla multifida L ）、珠芽蓼（Polygonm viviparum L. ）是伴生種1400 N 5 9.24劉秉儒：賀蘭山東坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮沿海拔梯

16、度的變化特征 885微生物氮=（熏蒸的全氮未熏蒸的全氮）/0.54。微生物生物量商(%用公式：qMB=MBC/SOC，式中，MBC 為土壤微生物量碳，SOC 為土壤有機碳。不同海拔的氣象數(shù)據根據賀蘭山高山氣象站（海拔2900 m）數(shù)據測算而得。 2.6 數(shù)據分析方法所得數(shù)據用SPSS 15.0進行顯著性及相關性分析。不同海拔高度的土壤數(shù)據變量的差異運用 One-Way ANOVA分析，比較用Turkeys-b方差分析，相關性分析用Pearson 相關分析。圖形用OriginPro7.5軟件獲得。3 結果與分析3.1 土壤理化性質沿海拔高度的變化從表2得知，隨海拔高度的增加，土壤的理化指標表現(xiàn)出

17、不同的變化趨勢。土壤含水量隨海拔升高而增加，土壤含水量變幅在7.04%31.81%之間，其變化次序依次為：CD （海拔3100 m ）QH （2608 m ）YS （2098 m ）BT （1760 m ）HM （1400 m ）（P <0.05）（表2），各樣地之間差異顯著。土壤pH 則表現(xiàn)出一定的波動性，在7.758.69之間擺動，最大值出現(xiàn)在蒙古扁桃灌叢樣地（pH8.69），最小值出現(xiàn)在高山草甸樣地（pH7.75）。從總的趨勢來看，pH 在中海拔（約2100 m）以上呈現(xiàn)出逐漸下降的變化趨勢。土壤容重與海拔梯度的變化不相關，與土壤的類型密切相關，例如，山地鈣質粗骨土（山地灰鈣土）的

18、土壤顆粒較粗，腐殖質含量卻很低，因此，屬于同一土壤類型下的草原化荒漠和蒙古扁桃灌叢土壤容重差異不明顯，而山地灰褐土和高山草甸土有較高的含水量和腐殖質，腐殖質降解較慢，致使土壤容重變小，容重差異也極顯著。土壤有機碳和土壤全氮的變化次序依次是CD QH YS BT HM ，均表現(xiàn)為沿海拔梯度呈增加的趨勢，除草原化荒漠和蒙古扁桃兩樣地間，有機碳含量無顯著性差異外，其它各樣地差異顯著(p <0.05。土壤全氮之間差異均顯著（p <0.05）。C/N比值變化為：QH YS CD BT HM ，沒有表現(xiàn)出隨海拔變化的規(guī)律（表2）。3.2 土壤微生物量碳氮和微生物商(qMB沿海拔高度的變化不同植

19、物群落的土壤微生物量隨海拔高度的上（圖1a ，b ），升而增加，即CD QH YS BT HM表2 賀蘭山不同海拔梯度土壤的部分理化性質Table 2 Chemical and physical properties of soils along an altitudinal gradient in Helan Mountain 020 cm樣地含水量(WC/% pH(15容重(BD/(g·cm-3土壤有機碳(SOC/(g·kg-16.00±0.28a 13.07±0.04a 61.85±10.59bc 75.68±5.66c 103

20、.13±1.76d全氮(TN/(g·kg-1 C/N/% 0.74±0.12a 8.21±0.90a 1.51±0.06b 8.64±0.31a 4.11±0.03c 15.03±2.47bc 4.67±0.26d 16.24±1.33c 8.36±0.42e 12.36±0.76bHM 7.04± 0.04a 8.24±0.08ab 1.51±0.13a BT 8.26± 0.06b 8.69±0.05a 1.38±

21、;0.05a YS 25.74±0.03c 8.26±0.02ab 0.61±0.03b QH 28.38±0.05d 7.95±0.35bc 0.57±0.09b CD 31.81±0.06e 7.75±0.19c 0.56±0.03b 表中數(shù)值為三個數(shù)的平均值（誤差），同一列的小寫字母表示同一海拔不同土壤主要理化性質的方差分析在P <0.05水平差異顯著 w (M B N /(m g · k g -1 w (q M B / % w (M B C /(m g · k g -1(

22、M B C / M B N / %(M B N /T N / %HM BT YS QH CD 圖1 不同植被土壤微生物量碳氮及其商值沿海拔梯度的變化規(guī)律Fig.1 Changes in soil microbial biomass and metabolic quotient under typical plant communies along an altitudinal gradient886 生態(tài)環(huán)境學報 第19卷第4期（2010年4月）表現(xiàn)出與土壤有機質和土壤全氮一直的變化趨勢。在5種不同植物群落之間，土壤微生物量差異均顯著。以賀蘭山東麓洪積扇草原化荒漠樣地為基準，其他4個樣地的高度

23、依次分別增加360 m、338 m、510 m、492 m，微生物量碳則依次分別增加87.63113.4 mg·kg-1、67.39 mg·kg-1、102.11 mg·kg-1。 mg·kg-1、土壤微生物商（qMB ）在0.591.01之間變化，最大值出現(xiàn)在蒙古扁桃樣地，最小值出現(xiàn)在高山草甸樣地，其變化趨勢與土壤有機碳和微生物碳含量的變化不一致，即隨著海拔高度的升高先增加，而后降低，但是除了蒙古扁桃土壤和其他土壤之間差異顯著外，其他樣地土壤微生物商的差異均不顯著。 3.3 土壤微生物生物量與環(huán)境因子及有機碳、全氮的相關性不同海拔高度的土壤微生物量碳（

24、MBC ）、氮(MBN與土壤含水量（WC ）、年均降水量（AR ）、土壤有機碳（SOC ）、全氮（TN ）呈顯著的線性正相關性（P <0.01）(表3 ，與年均溫和土壤容重呈顯著的線性負相關性（P <0.01）。4 討論不同植物群落的種類組成、結構不同，所形成有機質的量和營養(yǎng)成分存在一定的差異。草本植物不僅地上部分生長量大，為土壤微生物提供了大量凋落物，而且根系發(fā)達，密集于表層，根系分泌物和衰亡的根，是微生物豐富的能源物質8。林地雖然生物量大，但草本層不發(fā)達，細根生物量少，土壤微生物的碳源相對缺乏。同時，荒漠地區(qū)物種豐富度和生物量更低，自然條件嚴酷，土壤荒漠化嚴重，因此向土壤微生物

25、提供能源豐度的順序為草地林地荒漠，從而導致土壤微生物量變化的強度也是草地林地荒漠。土壤微生物量含量主要受氣候、土壤理化性質、植被等諸多自然因素影響，且各種因素之間可能存在互作效應。已有的研究結果表明，土壤有機質含量是影響土壤微生物量的一個重要因素9-10，土壤有機碳對土壤微生物量起關鍵作用，有機碳控制著土壤中能量和營養(yǎng)物的循環(huán)，是微生物群落穩(wěn)定的能量和營養(yǎng)物的來源，是土壤微生物量形成的重要因素。因此土壤微生物量和土壤總有機碳量有較好的正相關關系，有機碳越高，土壤微生物量就越大11，而且表土微生物碳氮與有機碳以及全氮含量之間存在顯著的正相關性，這進一步說明表土的有機質是微生物發(fā)育和生長的根本12

26、。趙吉等13研究認為土壤微生物量與所處生境的生態(tài)因子有密切聯(lián)系，其中與土壤有機質含量、土壤含水量之間存在顯著相關，本研究結果也支持該結論。本研究中，隨著海拔增加，降水增加、氣溫降低、土壤蒸發(fā)量減小，有機質也隨之增加，因海拔高度造成氣候條件的梯度變化，使表土（020 cm）的微生物碳、氮隨海拔增加呈現(xiàn)提高的趨勢，與亞熱帶武夷山海拔梯度微生物量的變化規(guī)律一致8,14。吳建國與艾麗15對祁連山東部3種典型植被（高寒草甸、山地森林、干草原）土壤有機質與微生物量碳的變化研究認為，土壤有機碳的變化順序為：山地森林高寒草甸干草原，土壤全氮的變化順序為：高寒草甸山地森林干草原，土壤微生物量碳的變化順序為：山地

27、森林干草原高山草甸，該結果與本研究結果不一致。微生物商的變化可反映土壤中有機質的輸入量、微生物碳的轉化速率、土壤碳的流失以及土壤礦化部分的有機碳的穩(wěn)定性，它以一種穩(wěn)定的形式變化，比微生物碳或有機碳單獨應用有效，可作為土壤質量變化的一個有用指標16。有研究表明，森林和草地土壤中微生物碳占土壤有機碳的百分比要高于農田的土壤17。Saviozzi 18對意大利相鄰的耕地、林地和天然草地土壤的質量進行比較，土壤有機碳、微生物碳含量變化為草地>林地>耕地，但微生物碳占土壤全碳的比值是耕地大于草地和林地，但草地和林地之間沒有顯著差異。本研究結果顯示微生物商的變化與土壤微生物量和有機碳變化趨勢不

28、一致，表現(xiàn)出沿海拔梯度先增加后減小的變化趨勢，與處于亞熱帶的武夷山的研究結果不表3 土壤微生物生物量碳、氮與有機碳、全氮以及環(huán)境因子的相關性Table 3 Pearsons correlation coefficients among soil properties and environmental factors比較的 因子 WC BD SOC TN C/N MBC qMB MBN年降水量(AR 0.927* -0.877* 0.962* 0.962* 0.634* 0.960* -0.543* 0.981*年均溫 (AT -0.912* 0.844* -0.960* -0.977* -0

29、.580* -0.944* 0.587* -0.980*含水量 (WC 1 -0.976* 0.976* 0.916* 0.808* 0.991* -0.689* 0.943*容重 (BD 1 -0.934* -0.844* -0.866* -0.965* 0.615* -0.893*土壤有機碳(SOC 1 0.965* 0.739* 0.988* -0.709* 0.977*土壤全氮(TN 1 0.543* 0.941* -0.649* 0.967*碳氮比 (C/N 1 0.780* -0.548* 0.664*微生物量碳(MBC 1 -0.642* 0.963*微生物商(qMB 1 -0.

30、644*微生物量氮(MBN 1*表示相關性在0.01水平上顯著，*表示相關性在0.05水平上顯著劉秉儒：賀蘭山東坡典型植物群落土壤微生物量碳、氮沿海拔梯度的變化特征 887相同。賀蘭山植被分異有一個顯著特點：中海拔（海拔在19002100 m之間）植物物種多樣性最高19，物種多樣性與生產力符合山地生態(tài)學中的“中部膨脹”理論。顯然土壤微生物量沿海拔梯度變化不符合這種規(guī)律，雖然本研究揭示了賀蘭山土壤微生物量碳、氮隨海拔高度升高而增加，降水量、氣溫、土壤濕度、土壤有機碳和全氮可能是影響土壤微生物量沿海拔梯度變化的關鍵因子，地下土壤微生物群落沿海拔梯度有著怎樣的變化規(guī)律與反饋機制，需要在此基礎上作進一

31、步深入研究。致謝：感謝寧夏賀蘭山國家級自然保護區(qū)管理局胡天華、王繼飛在野外工作中給予的大力支持，寧夏大學楊新國博士、李勇碩士生、張凌青碩士生以及銀川土壤肥料測試中心在實驗數(shù)據的測定中給予的支持也一并致謝。參考文獻：1 GREEN J L, HOLMES A J, WESTOBY M, et al. Spatial scaling ofmicrobial eukaryote diversityJ. Nature, 2004, 432: 747-750. 2 NACHIMUTHU G., KING K, KRISTIANSEN P, et al. Comparison ofmethods for

32、measuring soil microbial activity using cotton strips and a respirometerJ. Journal of Microbiological Methods, 2007, 69(2: 322-329.3 DIAS-RA VINA M， ACEA M J， CARBANAS T. Microbial biomassand its contribution to nutrient concentration in forest soilsJ. Soil Bi-ology and Biochemistry, 1993, 25: 25-31

33、.4 鄭敬剛, 張景光. 試論賀蘭山植物多樣性的若干特點J. 干旱區(qū)地理, 2005, 28(4: 526-530.ZHENG Jinggang, ZHANG Jingguang. Characteristics of vegetation diversity in Helan MountainJ. Arid Land Geography, 2005, 28(4: 526-530.5 劉秉儒, 璩向寧, 李志剛, 等. 賀蘭山森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究的重大意義與研究內容J. 寧夏農林科技, 2010, 1: 53-54, 28. LIU Bingru, QU Xiangning, LI Zhi

34、gang, et al. The great significance and research issues on Helan Mountain forest ecosystemJ. Ningxia Journal of Agriculture and Forest, 2010, 1: 53-54, 28.6 鮑士旦. 土壤農化分析M. 北京, 中國農業(yè)出版社, 2000: 14-61.BAO Shidan. The Analysis of Agriculture Soil ChemistryM. Beijing, China Agriculture Press, 2000: 14-61.7

35、 劉秉儒. 紅砂植被蓋度對土壤不同形態(tài)碳、氮及細菌多樣性的影響J. 干旱地區(qū)農業(yè)研究, 2009, 27(4: 155-162.LIU Bingru. Effects of different plant cover of Reaumuria soongorica on soil carbon and nitrogen in different variety and soil bacterial di-versityJ. Agricultural Research in the Arid Areas, 2009, 27(4: 155-162.8 何容, 汪家社, 施政, 等. 武夷山植被帶土

36、壤微生物量沿海拔梯度的變化J. 生態(tài)學報, 2009, 29(9: 5138-5144.HE Rong, WANG Jiashe, SHI Zheng, et al. Variations of soil microbial biomass across four different plant communities a long an elevation gradient in Wuyi Mountains, ChinaJ. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(9: 5138-5144.9 POWLSON D S, BOROKS P C, CHRISTENSEN

37、 B T. Measurementof soil microbial biomass provides an early indication of changes in total soil organize matter due to straw incorporationJ. Soil Biology and Biochemisty, 1987, 19: 159-164.10 LOVELL R J S，BARDGETT R. Soil microbial biomass and activityin long-term grassland: effects of management c

38、hangesJ. Soil Biol-ogy and Biochemisty, 1995, 27: 969-975.11 徐秋芳, 姜培坤, 沈泉. 灌木林與闊葉林土壤有機碳庫的比較研究J. 北京林業(yè)大學學報, 2005, 27(2: 18-22.XU Qiufang, JIANG Peikun, SHEN Quan. Comparison of organic carbon pool of soil in bush and broad-leaved forestsJ. Journal of Bei-jing Forestry University, 2005, 27(2: 18-22.12

39、HOFMAN J, DUEK L, KLÁNOVÁ J, et al. Monitoring microbialbiomass and respiration in different soils from the Czech Republic- a summary of resultsJ. Environment International, 2004, 30: 19-30. 13 趙吉, 廖仰南, 張桂枝. 草原生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物生態(tài)1. 中國草地, 1999, (3: 57-67.ZHAO Ji, LIAO Yangnan, ZHANG Guizhi. Soil m

40、icrobial ecology on grassland ecosystemJ. Chinese Grassland, 1999, (3: 57-67. 14 周焱, 徐憲根, 王豐, 等. 武夷山不同海拔梯度土壤微生物生物量、微生物呼吸及其商值(qMB, qCO2J. 生態(tài)學雜志, 2009, 28(2: 265-269.ZHOU Yan, XU Xiangen, WANG Feng, et al. Soil microbial biomas, respiration, and metabolic quotient a long an altitudinal gradient in Wuy

41、i Mountain of southeastern ChinaJ. Chinese Journal of Ecology, 2009, 28(2: 265-269.15 吳建國, 艾麗. 祁連山3種典型生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物活性和生物量碳氮含量J. 植物生態(tài)學報, 2008, 32(2: 465-476.WU Jianguo, AI Li. Soil microbial activity and biomass C and N con-tent in three typical ecosystems in Qilian Mountains, ChinaJ. Journal of Plant Ec

42、ology, 2008, 32(2: 465-476.16 ANDERSON T H, DOMSEH K H. Ratio of micorbial biomass carbonto total organic carbon in arable soilJ. Soi1 Biology and Biochemisty, 1989, 21: 471-479.17 ADMAS T, LAUGHIN R J. The effects of agronomy on the carbonand nitrogen contained in the soil biomassJ. Agricultural Sc

43、ience, 1981, 97: 319-327.18 SA VIOZZI A, LEVI-MINZI R, CARDELLI R, et al. A comparation ofsoil quality in an adjacent cultivated, forest and native grassland soilsJ. Plant and Soil, 2001, 233: 251-259.19 JIANG Yuan, KANG Muyi, ZHU Yuan, et al. Plant biodiversity pat-terns on Helan Mountain, ChinaJ.

44、Acta Oecologica, 2007, 32(2: 125-133.888 生態(tài)環(huán)境學報 第 19 卷第 4 期 （2010 年 4 月） Changes in soil microbial biomass carbon and nitrogen under typical plant communies along an altitudinal gradient in east side of Helan Mountain LIU Bingru1,2 1. Key Lab for Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem

45、in Northwest China of Ministry of Education/United Research Center for Exploitation of Ecology and Resources in Western China, Ningxia University , Yinchuan 750021, China; 2. Research Station of Helan Mountain Forest Ecosystems, Yinchuan 750021, China Abstract: Soil microbial biomass is an important component in carbon cycle of the terrestrial ecosystem, and it has a special status in material cycle and energy transformation of terrestrial ecosystem. The study of relationship between soil microbial biomass and altitudinal gradient has important meanings