賽牙熱木·哈力甫，艾克拜爾·伊拉洪，宋瑞清*，阿不都賽買提·乃合買提

(1.東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

察布查爾縣草原土壤微生物量與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性研究

賽牙熱木·哈力甫1，艾克拜爾·伊拉洪2，宋瑞清1*，阿不都賽買提·乃合買提2

(1.東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

微生物不僅是土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化者，同時也是養(yǎng)分的一種存在方式，其生物質(zhì)量為微生物量。微生物量是土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的動力也是養(yǎng)分的庫和源，微生物量對環(huán)境變化敏感，是土壤質(zhì)量變化的重要指標。本研究以新疆伊犁察布查爾縣1191～2656 m海拔草原為研究對象，使用氯仿熏蒸提取法研究不同海拔草原土壤微生物量及其活性的變異特征，研究結(jié)果表明微生物量碳(21.05～331.58 mg/kg)、微生物量氮(8.75～95.61 mg/kg)均為土壤表層大于中、底層，各海拔及土層間差異顯著(P<0.05)，在1191～2216 m海拔區(qū)間微生物量碳、氮隨海拔的增加而增加，并在2216 m海拔達到最大值(331.58 mg/kg和95.61 mg/kg)，其后2216～2656 m海拔區(qū)間微生物量碳、氮顯著降低(21.05 mg/kg和12.41 mg/kg)，這可能與隨海拔的增加引起此海拔區(qū)間氣候、降水量、植被類型、植被數(shù)量等環(huán)境條件的變化有關(guān)；通過相關(guān)性分析得知微生物量碳、氮、碳氮比彼此間正相關(guān)(P<0.05)；0～20 cm土層微生物量碳與含水量呈正顯著性相關(guān)(P<0.05，r=0.755*)，微生物量與海拔、容重、有機質(zhì)、堿解氮呈正相關(guān)(P<0.05)，與pH值、全氮、碳氮比負相關(guān)(P<0.05)。20～40 cm土層微生物量碳與堿解氮呈顯著性正相關(guān)(P<0.05，r=0.829*)，微生物量與海拔、全氮正相關(guān)(P<0.05)，與碳氮比負相關(guān)(P<0.05)。40～60 cm土層微生物量與海拔、碳氮比呈負相關(guān)(P<0.05)，與有機質(zhì)、堿解氮、全氮呈正相關(guān)(P<0.05)。土壤微生物量可以反映土壤肥力的變化，作為評價土壤肥力的生物學(xué)指標。

草原土壤；海拔；土層；土壤理化性質(zhì)；微生物生物量

新疆地處亞歐大陸腹地中溫帶極端干旱荒漠地帶，天然草地毛面積5725.88萬hm2，可利用面積4800.68萬 hm2。其中屬于四、五等的低劣退化草地約占34%[1-2]，察布查爾錫伯自治縣是新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州直屬縣之一[3]，位于新疆西天山支脈烏孫山北麓，伊犁河以南，牧草地為266824.53 hm2。草原是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，近年來不合理的開發(fā)利用使草地生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化，威脅著正常生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是土壤物質(zhì)循環(huán)的調(diào)節(jié)者，也是有機質(zhì)及養(yǎng)分的一部分；土壤微生物生物量[4]是指除大型動物和活的植物體外，體積小于5×103μm3的生物總量，土壤微生物生物量的多少及其變化是土壤肥力高低及其變化的重要依據(jù)。土壤微生物生物量調(diào)控土壤中能量及養(yǎng)分的循環(huán)過程[5-6]，是土壤養(yǎng)分“庫”和“源”，也是植物營養(yǎng)儲備庫，對植物養(yǎng)分輪作、有機質(zhì)代謝和污染物的降解具有重要的作用[7-8]。同時土壤微生物生物量對環(huán)境變化敏感[9]，短時間內(nèi)大幅度變化是公認的土壤生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量變化敏感指標[10-11]。近年來隨著土壤微生物生物量測定方法的簡化和改進，土壤微生物生物量與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性得到了新的進展[12-15]，但在國內(nèi)微生物生物量的研究主要集中在農(nóng)田肥力、土壤污染的方面。草原資源是該研究區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)，是該區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟收入的主要來源，通過查閱資料可以找到關(guān)于該區(qū)土壤理化性質(zhì)的研究，但對土壤微生物生物量的研究資料稀少。本研究以察布查爾西伯自治縣草原土壤為研究對象，對該區(qū)土壤微生物生物量及土壤理化性質(zhì)進行研究，以期解釋：1)微生物生物量的垂直分布特征以及從微生物生物量角度分析土壤肥力垂直分布特征; 2)探討影響土壤微生物生物量的因子，如土壤有機質(zhì)、堿解氮、全氮、土壤容重、含水量、pH值等對微生物生物量的影響，為該區(qū)草原生態(tài)系統(tǒng)的管理、健康發(fā)展、草原生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、經(jīng)濟發(fā)展、收入的提高提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗地概況

察布查爾縣隸屬于伊犁哈薩克自治州，是中國唯一一個以錫伯族為主體的多民族集居的自治縣，地勢南高北低，南部為山區(qū)、丘陵，中部為傾斜平原，北部為伊犁河沖積平原，全縣土地總面積447194.50 hm2，其中耕地78025.11 hm2、園地983.89 hm2、林地46142.52 hm2、牧草地266824.53 hm2、水面6492.91 hm2，上述各類面積占土地總面積的89.10%。察布查爾縣位于東經(jīng)80°31′-81°43′、北緯43°17′-43°57′，屬于大陸性北溫帶溫和干旱氣候，冬春長、冬季寒冷，夏秋短、夏季炎熱，年均氣溫7.9 ℃，≥0 ℃年積溫3800 ℃，極端最高氣溫39.5 ℃，極端最低氣溫-43.2 ℃，降雨量少、蒸發(fā)量大，年均降雨量206 mm，光照充足，全年有效光照時數(shù)2846 h，無霜期177 d。

放牧是該區(qū)主要經(jīng)濟來源，歷年牧民以10月-翌年3月(冬季)定居，3-10月(春、夏、秋)以游牧方式利用草原資源，因草地載畜量過重、草地利用和管理措施不當而引起了不同程度草原的退化。

1.2取樣方法

2016年8月通過查閱文獻、衛(wèi)星地圖搜索、信息咨詢以及野外踏查和GPS定位等手段，根據(jù)研究區(qū)海拔從1191～2656 m選取8個典型草地樣地(每個樣地海拔相差200 m)，在每一個樣地內(nèi)設(shè)置3個20 m×20 m的樣方，每一樣方采集5個樣點，通過挖剖面法采集土樣，每個樣點0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm土層從下而上分別收集土樣并剔除植物根系、石塊后混勻，通過四分法將1 kg混合土樣裝入布袋。土樣分成兩部分：一部分過2 mm(10目)篩保存于4 ℃冰箱中用于微生物生物量的測定，另一部分室內(nèi)風(fēng)干過1 mm(18目)、0.25 mm(60 目)篩用于有機質(zhì)、堿解氮、全氮的測定。

1.3測定方法

1.3.1土壤理化性質(zhì)的測定 土壤物理性質(zhì)的測定[16]：含水量(water content, WC)用烘干法，容重(bulk density, BD)用環(huán)刀法、pH值(pH value)用酸度計法(水土比1∶2.5)。

土壤化學(xué)性質(zhì)的測定[16]：有機質(zhì)(organic matter, OM)用重鉻酸鉀外加熱法；全氮(total nitrogen, TN)用半微量凱氏定氮法；堿解氮(available nitrogen, AN)用擴散法。

1.3.2土壤微生物生物量的測定 稱取3份30 g存于4 ℃冰箱的新鮮土樣分別裝入培養(yǎng)皿，與20 mL氯仿及稀NaOH溶液同時放入真空干燥器中，用真空泵抽空使氯仿沸騰5 min后密封置于25 ℃黑暗條件下培養(yǎng)24 h，熏蒸結(jié)束后取出氯仿和NaOH溶液清理干燥器，將土樣重新放入真空干燥器抽真空，直到?jīng)]有氯仿味道。熏蒸土樣無損地移到聚乙烯塑料瓶并加入0.5 mol/L K2SO4提取液振蕩(300 r/min)30 min。在熏蒸的同時另取3份土樣不熏蒸，提取、培養(yǎng)步驟與熏蒸土樣一樣作為不熏蒸對照。微生物生物量碳采用氯仿熏蒸-濃硫酸-重鉻酸鉀氧化容量法測定[17]，將提取液10 mL轉(zhuǎn)入消化管，加入10 mL重鉻酸鉀-硫酸溶液混合在180 ℃消煮，用硫酸亞鐵滴定并記錄使用量。微生物生物量氮采用氯仿熏蒸-茚三酮比色法測定[18-19]，將提取液1.5 mL與3.5 mL檸檬酸緩沖液、2.5 mL茚三酮試劑混合在沸水浴中加熱25 min后加入乙醇溶液并在570 nm波長下比色。1.4數(shù)據(jù)分析

通過 Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)記錄及初步整理；通過SPSS 20.0系統(tǒng)進行海拔、土層厚度間的差異顯著性單因素方差分析(ONE-WAY ANOVA)。對海拔、土層厚度、有機質(zhì)、全氮、堿解氮、pH值、容重、含水量之間的相關(guān)性進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤物理性質(zhì)垂直空間變異

由表1可以看出，含水量為5.38%～22.66%，同一海拔時，1191～1801 m含水量隨土層厚度增加而降低，而在1981～2656 m含水量隨土層厚度增加而顯著上升(P<0.05)，土層間差異顯著。土壤容重為0.91～1.48 g/cm3，表層與底層差異顯著(P<0.05)，20～40 cm土層與40～60 cm土層土壤容重相近(P>0.05)，pH值為5.12～8.55，pH值隨土層厚度增加而降低，0～20 cm 土層pH值與20～40 cm土層pH值相近(P>0.05)；0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土層厚度時，1191～1981 m土壤含水量、容重隨海拔增加而上升，并在1981 m海拔達到最高值，隨后在1981～2656 m海拔逐漸降低，含水量、容重總體為隨海拔增加而上升，pH值在0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土層厚度隨海拔增加而降低，1981 m海拔變化顯著(P<0.05)。

2.2土壤化學(xué)性質(zhì)垂直空間變異

由表2可以看出， 1981 m海拔20～40 cm土層有機質(zhì)、堿解氮、全氮含量均大于表層， 且40～60 cm土層上述指標與表層相近(P>0.05)，其余海拔有機質(zhì)、堿解氮、全氮均隨土層厚度增加而降低；0～20 cm土層厚度時，有機質(zhì)、堿解氮、全氮均隨海拔增加而上升，20～40 cm、40～60 cm土層1981 m海拔上述指標均大于其他海拔，這可能與1981 m海拔所處環(huán)境條件有關(guān)。

表1 土壤物理性質(zhì)空間變異性Table 1 Spatial variabillty of the soll physical properties

表2 土壤化學(xué)性質(zhì)空間變異性Table 2 Spatial variabillty of the soll chemical properties

2.3土壤微生物生物量垂直空間變異

微生物量碳與土層厚度、海拔正相關(guān)(P<0.05)，即表層微生物量碳顯著大于底層(P<0.05)，20～40 cm與40～60 cm土層微生物量碳含量相近但存在一定差異；0～20 cm土層厚度時，1191～2216 m海拔微生物量碳隨海拔的增加而上升并達到最高值331.58 mg/kg，2216～2656 m海拔區(qū)間微生物量碳含量逐漸降低并在2656 m海拔處達到最小值184.68 mg/kg，20～40 cm、40～60 cm土層厚度時，1191～1981 m海拔微生物量碳隨海拔增加而上升并在1981 m海拔達到最高值152.63和100.00 mg/kg，1981～2656 m逐漸降低至52.63和21.05 mg/kg(圖1A)。

微生物量氮與海拔、土層厚度正相關(guān)(P<0.05)，除1595 m海拔外表層微生物量氮顯著大于底層(P<0.05)；0～20 cm土層厚度時，1191～2216 m海拔微生物量氮隨海拔增加而上升至最高值95.61 mg/kg，并在2216～2656 m海拔區(qū)間微生物量氮逐漸降低至44.81 mg/kg，降低趨勢明顯，20～40 cm、40～60 cm土層厚度微生物量氮在1191～1801 m海拔區(qū)間隨海拔增加而上升，在1801～2656 m海拔微生物量氮逐漸降低，降低趨勢不明顯(圖1B)。

圖1 不同海拔微生物量碳(A)，微生物量氮(B)的垂直變化Fig.1 The vertical variation of biomass carbon and nitrogen at different altitude MBC:土壤微生物量碳Soil microbial biomass C; MBN:土壤微生物量氮Soil microbial biomass N.不同大寫字母代表不同海拔同一土層土壤微生物量之間差異顯著(P<0.05)，不同小寫字母代表同一海拔不同土層土壤微生物量之間差異顯著(P<0.05)。The different capital letters represent the significant differences between different altitude of same depth soil microbial biomass, the different small letters represent the significant differences between different depth of same altitude soil microbial biomass.

0～20 cm土層厚度微生物量約為底層微生物量的2倍，這可能與表層光照充足、水分充足、植被枯枝落葉較多，能滿足表層微生物的正常生長繁殖及進行生化反應(yīng)有利有關(guān)。

2.4微生物量與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性

通過相關(guān)性分析可知，0～20 cm土層厚度時，微生物量碳、氮、碳氮比均與海拔正相關(guān)，即隨海拔的增加而上升。微生物量碳與含水量顯著性相關(guān)(P<0.05，r=0.755*)，與容重、有機質(zhì)、堿解氮正相關(guān)，與pH值、全氮、碳氮比負相關(guān)；微生物量氮與微生物量碳顯著性相關(guān)(P<0.05，r=0.817*)，與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮正相關(guān)，與pH值、全氮、碳氮比負相關(guān)；微生物量碳氮比與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮、微生物量碳、微生物量氮負相關(guān)，與pH值、全氮、碳氮比正相關(guān)(表3)。

20～40 cm土層厚度時，微生物量碳、氮與海拔正相關(guān)，微生物量碳氮比與海拔呈負相關(guān)。微生物量碳與堿解氮呈顯著性相關(guān)(P<0.05，0.829*)，與含水量、容重、有機質(zhì)、全氮呈正相關(guān)，與pH值、碳氮比呈負相關(guān)；微生物量氮與pH值、全氮、微生物量碳呈正相關(guān)，與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮、碳氮比呈負相關(guān)；微生物量碳氮比與堿解氮、微生物量碳呈極顯著正相關(guān)(P<0.01，0.839**、0.923**)，與含水量、pH值呈顯著性相關(guān)(P<0.05，0.768*、-0.733*)，與容重、有機質(zhì)、全氮呈正相關(guān)(表4)。

表3 0～20 cm土層微生物量與理化性質(zhì)相關(guān)性Table 3 The correlation of soil biomass and physical and chemical properties at soil depth 0-20 cm

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01 顯著水平。下同。

Note：* and ** represent 0.05 and 0.01 significance levels, respectively. The same below.

表4 20～40 cm土層微生物量與理化性質(zhì)相關(guān)性Table 4 The correlation of soil biomass and physical and chemical properties at soil depth 20-40 cm

表5 40～60 cm土層微生物量與理化性質(zhì)相關(guān)性Table 5 The correlation of soil biomass and physical and chemical properties at soil depth 40-60 cm

40～60 cm土層厚度時，微生物量碳、氮與海拔呈負相關(guān)，微生物量碳氮比與海拔呈正相關(guān)。微生物量碳與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮、全氮呈正相關(guān)，與pH值、碳氮比呈負相關(guān)；微生物量氮與pH值、有機質(zhì)、堿解氮、全氮、微生物量碳呈正相關(guān)，與含水量、容重、碳氮比呈負相關(guān)；微生物量碳氮比與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮、全氮、碳氮比、微生物量碳呈正相關(guān)，與pH值、微生物量氮呈負相關(guān)(表5)。

3 討論

3.1土壤微生物量沿土層梯度變化

本實驗中微生物量碳、氮含量為21.05～331.58 mg/kg、8.75～95.61 mg/kg，微生物量碳含量在溫帶和熱帶森林土壤(61～2000 mg/kg)微生物量碳含量區(qū)間，微生物量氮在常綠林土壤(42～242 mg/kg)微生物量氮含量區(qū)間。通過分析表明，微生物量碳、微生物量氮、微生物量碳氮比與土層厚度正相關(guān)，即表層微生物量碳、氮、碳氮比顯著大于中、底層(P<0.05)，這與前人研究結(jié)果一致[20-21]。導(dǎo)致這種原因的可能是，土壤表面光照、水分、通氣量足，地表可促進植物光合作用，地下促進礦化、同化作用，從土壤中吸收養(yǎng)分速度提高的同時提高向土壤釋放有機物質(zhì)的能力，另一方面自然草原植被種類繁多、數(shù)量多，植物凋落物回歸于土壤表層從而為微生物提供了碳源，同時也保持了土壤水分，這更有助于微生物的生長，從而導(dǎo)致了表層微生物量大于中、底層微生物量。

3.2土壤微生物量沿海拔梯度變化

在本研究中微生物量碳、氮在1191～2216 m海拔區(qū)間隨海拔的增加而增加，并在2216 m海拔達到最大值(331.58 mg/kg和95.61 mg/kg)，其后在2216～2656 m海拔區(qū)間微生物量降低(21.05 mg/kg和12.41 mg/kg)，從整體來看微生物量隨海拔的增加而上升，通過土壤理化性質(zhì)分析得知在1191～2216 m海拔區(qū)間土壤理化性質(zhì)隨海拔的增加而增加，即在這一海拔區(qū)間各海拔土壤理化性質(zhì)變化顯著(P<0.05)，這表明土壤微生物量與土壤理化性質(zhì)具有相關(guān)性，這一結(jié)果與前人研究結(jié)果一致[22-23]。海拔的梯度變化是復(fù)雜的，隨著海拔的變化溫度、光照、水分等環(huán)境因子也會有所變化，并形成山地區(qū)域小氣候從而引起土壤理化性質(zhì)的梯度變化。植被是自然草原有機物質(zhì)的重要來源，有機碳控制土壤能量及營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，是土壤微生物能量和營養(yǎng)的來源，是微生物量形成的重要因素[22]。研究中1191～2216 m海拔區(qū)間微生物量持續(xù)增長并在2216 m海拔達到最大值，這可能是在此海拔區(qū)間植被種類及數(shù)量增長，且因受高寒區(qū)環(huán)境因子的影響植被質(zhì)量提高，回歸于土壤的有機物質(zhì)的量增加從而使微生物量增長，另一方面此研究區(qū)本身屬于高海拔地區(qū)，春、夏、秋季放牧主要集中在較高海拔區(qū)，放牧通過踩踏加快土壤有機物質(zhì)的釋放，同時也通過排泄物提高土壤外來有機物的量從而提高微生物量。在2216～2656 m海拔區(qū)間微生物量降低，但總體為隨海拔的增加而增加，這可能與以下兩方面原因有關(guān)：一方面隨海拔的增加高海拔地區(qū)降水量增加，植被種類及質(zhì)量提高從而導(dǎo)致回歸于土壤的有機物質(zhì)量增加，另一方面溫度降低不利于有機物質(zhì)的分解流失，這有助于提高微生物能量及營養(yǎng)物質(zhì)的增加從而提高微生物量。

3.3影響微生物量梯度變化的生態(tài)因子

在本研究中0～20 cm、20～40 cm土層微生物量與海拔呈正相關(guān)(P<0.05)，40～60 cm土層厚度微生物量與海拔呈負相關(guān)，微生物量與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮、全氮呈不同程度的正相關(guān)，與土壤pH值、碳氮比呈負相關(guān)，這一結(jié)果與前人研究結(jié)果一致[24-26]。山區(qū)隨著海拔的增加降水量隨之增大，降水量可以改變土壤透氣狀況，同時也改變土壤水熱條件，這一變化有助于土壤微生物的生長繁殖且土壤微生物量增加，通過相關(guān)性分析得知微生物量與有機物質(zhì)具有重要的正相關(guān)性，隨海拔的增加一方面植被質(zhì)量提高、降水量增加使植被數(shù)量增加，另一方面溫度降低使微生物分解作用降低，提高有機物質(zhì)的積累從而導(dǎo)致微生物量的增加；土壤中氮、磷、鉀主要由有機物質(zhì)的分解而來，有機質(zhì)與氮、磷、鉀具有不同程度的正相關(guān)性，此研究區(qū)隨海拔的增加有機物質(zhì)增加，所以引起氮、磷、鉀等元素隨海拔增加而增加；在研究中發(fā)現(xiàn)微生物量與pH值呈負相關(guān)，本研究中pH值隨海拔增加而增加，pH值的增加可能不利于微生物的生長繁殖。

4 結(jié)論

土壤含水量(5.38%～22.66%)、容重(0.91～1.48 g/cm3)隨土層厚度的增加而增加，pH值(5.12～8.55)隨土層厚度的增加而降低；含水量、容重隨海拔的增加而增加，pH值隨海拔的增加而降低，各海拔及土層間差異顯著(P<0.05)。

土壤化學(xué)性質(zhì)與土層厚度負相關(guān)，即隨土層厚度增加而降低；化學(xué)性質(zhì)隨海拔增加而增加。

土壤微生物量(微生物量碳21.05～331.58 mg/kg、微生物量氮8.75～95.61 mg/kg)均隨土層厚度的增加而降低且隨海拔的增加而增加，即微生物量與土層厚度負相關(guān)、與海拔正相關(guān)(P<0.05)，微生物量與含水量、容重、有機質(zhì)、堿解氮、全氮正相關(guān)(P<0.05)，與土壤pH值、碳氮比呈負相關(guān)(P<0.05)。

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CorrelationsbetweensoilmicrobialbiomassandsoilphysicalandchemicalpropertiesingrasslandinChabuchaerCounty

Saiyaremu·Halifu1, Aikebaier·Yilahong2, SONG Rui-Qing1*, Abudousaimaiti·Naihemaiti2

1.ForestryCollegeofNortheastForestryUniversity,Harbin150040,China; 2.CollegeofPrataculturalandEnvironmentalScience,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China

Microorganisms are involved in the transformation and circulation of soil nutrients, and are also sources and sinks of soil nutrients. These processes and the abundance of soil microorganisms are sensitive to environmental changes. Therefore, changes in the abundance of microorganisms are an important index of changes in soil quality. In this study, grassland soil samples collected at altitudes of 1191-2656 m in Chabuchaer County, Ili, Xinjiang, were analyzed by chloroform fumigation extraction to determine differences in the quality and activity of soil microorganisms among different altitudes. The results showed that biomass carbon (21.05-331.58 mg/kg) and biomass nitrogen (8.75-95.61 mg/kg) were higher at the soil surface than in middle and lower layers, and differed significantly with altitude and among soil depths (P<0.05). The microbial biomass increased with increasing altitude from 1191 m to 2216 m (331.58 mg/kg, 95.61 mg/kg) and then significantly decreased as the altitude increased from 2216 m to 2656 m (21.05 mg/kg, 12.41 mg/kg). This may have resulted from changes in environmental and climatic conditions such as precipitation and the types and quantities of vegetation. Correlation analyses showed that soil biomass carbon was positively correlated with soil nitrogen and the carbon∶nitrogen ratio (P<0.05). Soil microbial biomass was positively correlated with moisture content at 0-20 cm depth (P<0.05,r=0.755*) and with altitude, organic matter, bulk density, and available nitrogen (P<0.05). Soil microbial biomass showed negative correlations (P<0.05) with soil pH, total nitrogen, and the carbon∶nitrogen ratio. At the soil depth of 20-40 cm, soil microbial biomass was significantly positively correlated with available nitrogen (P<0.05,r=0.829*). Soil microbial biomass showed positive correlations with altitude and total nitrogen (P<0.05), and a negative correlation (P<0.05) with the carbon∶nitrogen ratio. At the soil depth of 40-60 cm, soil microbial biomass showed negative correlations with altitude and the carbon∶nitrogen ratio (P<0.05), and positive correlations (P<0.05) with organic carbon, available nitrogen, total nitrogen. These results showed that soil microbial biomass responds to changes in soil fertility; therefore, it can be used as a biological index of soil fertility.

grassland soil; altitude; soil depth; soil physical and chemical properties; microbial biomass

10.11686/cyxb2016485

http://cyxb.lzu.edu.cn

賽牙熱木·哈力甫, 艾克拜爾·伊拉洪, 宋瑞清, 阿不都賽買提·乃合買提. 察布查爾縣草原土壤微生物量與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性研究. 草業(yè)學(xué)報, 2017, 26(9): 36-44.

Saiyaremu·Halifu, Aikebaier·Yilahong, SONG Rui-Qing, Abudousaimaiti·Naihemaiti. Correlations between soil microbial biomass and soil physical and chemical properties in grassland in Chabuchaer County. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(9): 36-44.

2016-12-14；改回日期：2017-02-10

國家自然科學(xué)

基金項目(41461048)資助。

賽牙熱木·哈力甫(1989-)，女，維吾爾族，新疆伊犁人，在讀碩士。E-mail：437246661@qq.com*通信作者Corresponding author. E-mail：songrq1964@163.com