编译：Rivc，编辑：小菌菌、江舜尧。

原创微文，欢迎转发转载。

3.1 天气动态

从广义上讲，生长季节的温度与长期气候记录相比没有显着变化。相反，生长期降水差异很大（图1）。总体而言，2016年和2018年总体降水增加。特别是在2018年，生长季节的特点是降雨量高于平均水平，6月（小麦的关键花期）为30年平均值的降雨量增加了近50％。另一方面，在2017年，生长季节的降雨量大大低于平均降雨量，仅是其他两个研究年的降雨量的60-70％，远低于长期平均值。降水差异显着影响了这项研究中测量的微生物变量。通常，较高的降水加剧了CT，NT和草地之间微生物生物量和酶活性的差异。

图1 三年研究期（2016-2018年）的累积降水量和研究地点的30年气候平均数。

3.2 微生物生物量

转化年对微生物总生物量，细菌总生物量和真菌总生物量有很强的影响。在干旱的2017年，细菌总生物量明显低于2016年和2018年。真菌在干旱条件下的影响较小（表1）。在试验最潮湿的2018年，NT田地中微生物总生物量平均值受到了显着影响。在这个生长季节之后，北领地的总微生物量比CT高44％（表1）。CT中的真菌总生物量比北半球或草地低29％，而北半球与草地没有统计学差异。这种影响在2018年尤为明显，因为早期生长季节非常潮湿。在所有年份中，CT和NT的真菌：细菌比率均明显低于草地对照地，草地，NT和CT的比率分别为0.29、0.25和0.23（表1）。但是，尽管每年的比率一直较低，但CT与NT并无显着差异。

表1 平均脂肪酸（FAME）分析对比了在0-15厘米深度处采样的天然草原与对照的转化效果。p值代表转化类型和年份影响的方差分析结果。

3.3 酶活性

各种酶之间的酶活性呈正相关（表2） β-葡萄糖苷酶和BGA最多与皮尔逊相关系数在0-7.5厘米深度处为0.78，在7.5-15厘米深度处为0.89高度相关。与微生物生物量相似，酶活性在2017年的干旱条件下处理差异不大，但在2018年潮湿的0-7.5厘米土壤层中，CT的BG和BGA活性约占草地和NT地块的60％（表3）。在两年期间，CT地块的BG和BGA活性比草地和NT地块低约20％。同样，2018年CT的PHOS活性分别为草地和NT地块的56％和68％。这些差异均具有统计学意义（p<0.01）。总体而言，与草地和北部地区相比，CT下的PHOS活性分别明显降低了28％和18％。相对于草地，NT土壤中的磷酸单酯酶活性降低了13％（p=0.07）。草地和NT地块之间的BG和BGA在2018年没有显着差异，而草原地块的PHOS活性明显高于NT。在较低的7.5-15cm深度区间，2017年两次处理之间对酶活性的影响很小（表4）。但是，在较湿的2018年，与草地和北部地区相比，CT在7.5-15厘米深处的BGA活性明显更高。在草地和北部地区，特别是对于BG和BGA酶，存在明显的垂直分层。平均而言，土壤深度之间最大的比例降低是BG活性（p <0.001）。

表2 酶活性的皮尔逊相关矩阵。所有相关性p＜0.05。

表3 平均酶活性分析，对比了在0-7.5 cm深度采样的天然草地与对照的转化效果。

表4 平均酶活性分析，对比了在7.6-15 cm深度处采样的天然草原与对照的转化效果。

微生物生物量动力学

基于PLFA分析的微生物生物量估计值具有较高的年际变异性。所有生物量测算的转化年都非常重要（表1）。一般认为，真菌比凋落物和土壤中的细菌更耐干旱。确实，真菌：细菌在干旱年份的确比2016年更平均的生长季节显着增加。但是，在2018年潮湿的生长季节中，总体真菌反应仍然更大。总体而言，土地转化对真菌种群的影响最大。相对于CT和草地，在最湿的一年，NT田地中的真菌总生物量变化更大，甚至增加（表1）。传统耕作平均使草原和北部地区的真菌生物量平均减少约30％。这与以前的工作是一致的。当前的研究强调，在土壤水分充足的情况下，该过程发生在转化的第一年内。当耕作导致土壤团聚体稳定性显着降低时，真菌种群的减少可能会通过减少土壤有机质的形成而加剧土壤侵蚀和碳固存。结果是，草原控制下CT和NT的真菌：细菌比率均降低，这可能在土地转化过程中对生态系统产生更大的影响。从理论上讲，降低的真菌：细菌比率表明对细菌的依赖性更高。由于真菌具有较强的清除和获取土壤营养物的能力，因此外部营养物的供给因而生态系统的可持续性较差。此外，相对于土壤中的细菌而言，减少真菌种群已显示出可改变凋落物的分解方式并减少碳储量。尽管目前从草原上大幅度减少。研究中，NT和CT真菌：细菌比率没有显着差异。因此，无论采用何种转化方法，破坏天然草地或CRP都可能通过改变真菌与细菌的平衡来改变土壤功能潜力。

土壤酶

酶分析大致反映了微生物生物量动态的趋势，但在土壤深度和耕作处理之间的相互作用上，进一步增加了细微的讨论。在降雨较高的年份，耕作对酶活性的影响更明显。研究发现，在土壤表层，BGA和PHOS通过CT降低了40％左右，降水量较高，但在干旱期间无显着差异。对于BG活性观察到类似的效果。草地和NT之间在BG和BGA酶活性方面缺乏统计差异，这表明NT破坏天然碳和氮循环的程度小于CT（表3）。土壤表面酶的活性通常与细菌和真菌的浓度相对应-根据相关分析，各酶之间的一致性（表2）。但是，由于采样深度的差异，无法在微生物生物量和酶活性之间建立相关性。考虑到土壤酶被认为是有机物分解的代理，并且酶的合成代表了微生物的大量碳消耗，因此对降水的响应会有所不同。在半干旱气候下的干旱条件下（2017年），有机物的分解可能相对较低，并且在随后的生长期该分解速率急剧增加。重要的是，这些发现仅限于表面深度。在0-7.5 cm和7.5-15 cm的土壤深度之间发生了明显的分层，特别是对于草地和NT田地，耕层内土壤没有任何混合（表4）。相对于0-7.5 cm层，这两种处理在较深的土壤深度中，草地和NT的BG活性均下降了50％以上，而BGA的BG活性下降了近40％。磷酸单酯酶活性在更深的土壤深度也下降，但在

肥料添加的影响

尽管CT和NT都接受相同量的施肥，但很难从目前的研究中弄清楚在CT和NT田地上施肥而不是对草地控制对微生物动力学的影响。先前的研究表明，添加N会抑制真菌的生长，而那些与木质素降解相关的物种最容易受到感染。基于本研究中NT地块与CT地块的高变异性，看来耕作对微生物生物量的影响比肥料更一致。在对与氮肥相关的土壤细胞外酶活性的荟萃分析中。BG和PHOS的活性均随氮肥的施用而增加，而BGA则相对不受影响。根据目前的研究，在给定的条件下，肥料的作用似乎很小耕作会显着降低0-7.5厘米内的所有酶活性施肥深度。如果肥料确实具有任何混杂作用，则耕作的实际影响可能会在NT和CT地块内进一步降低活性。

你可能还喜欢

1. 2019年度回顾 | 微生态环境微生物类微文大合辑
   

2. 2019年度回顾 | 微生态人体/动物微生物类微文大合辑

3. 2019年度回顾 | 技术贴合辑大放送
   

微生态科研学术群期待与您交流更多微生态科研问题

（联系微生态老师即可申请入群）。

了解更多菌群知识，请关注“微生态”。

阅读原文

微信扫一扫
关注该公众号