林火是影响多年冻土稳定性的主要因素之一，对火后多年冻土区土壤微生物生物量碳氮的变化特征进行分析，为火后冻土土壤恢复提供理论依据。以大兴安岭漠河2002年火烧灌丛湿地为研究对象，在未火烧和火烧区分别随机设置5个试验样地采用土钻分别采集土壤深度（h）为0-3-N）质量分数和pH分别增加213.26%、24.23%、38.36%和3.75%,土壤全碳、全氮和全磷质量分数分别降低44.70...

探究大兴安岭多年冻土区3种林型秋季冻融期土壤活性碳变化特征及其主要影响因素，为多年冻土区森林土壤碳汇管理提供帮助。以兴安落叶松林（LY）、樟子松林（ZZ）和白桦林（BH）为研究对象，于2022年10月10日至11月18日对不同土层（0～5、5～10、10～20 cm）土壤进行取样，测定其土壤活性碳组分（可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳）质量分数，探究其动态特征及其影响因子。结果显示，10月10日至11月18日兴安落叶松林、白桦林和樟子松林土壤温度均随气温下降而降低，变化范围分别为-0.49～3.71、-2.10～2.39、-1.04～3.48℃。3种林型不同土层土壤可溶性有机碳（DOC）质量分数随着温度的降低呈先升高后降低的变化趋势，微生物量碳（MBC）质量分数先减少后增加，易氧化有机碳（ROC）质量分数则波动式变化，变化范围分别为78.75～214.32、101.06～988.40、1.52～13.94 g/kg，其中，白桦林土壤DOC和ROC质量分数显著高于兴安落叶松林和樟子松林，而土壤MBC质量分数在兴安落叶松林中最高。3种活性碳在不同林型内均呈“表聚效应”，且冻融期内土壤...

微生物残体碳是土壤稳定碳库的重要组成部分,对土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)的贡献可达50%以上.然而,由于缺乏大尺度观测证据,目前学术界对多年冻土微生物残体碳分布特征及其驱动因素的认识十分有限.本研究基于野外样带调查和室内分析相结合的方法,揭示了青藏高原多年冻土微生物残体碳的空间分布特征,对比了冻土层与活动层微生物残体碳对SOC的贡献差异.在此基础上,结合气候、土壤变量和微生物属性测定,探究了多年冻土微生物残体碳含量空间变异的驱动因素.结果显示,多年冻土总微生物残体碳、真菌和细菌残体碳含量均呈现自研究区西部向东部递增的趋势.平均而言,冻土层总微生物残体碳含量为2741.0±815.3 mg/kg(平均值±标准误差),占SOC的比例为13.2%±1.1%;真菌残体碳的含量及其对总微生物残体碳的贡献均显著高于细菌.冻土层总微生物残体碳和真菌残体碳的含量与贡献均显著低于活动层;冻土层细菌残体碳含量显著低于活动层,但其对SOC的贡献与活动层无显著差异.结构方程模型分析的结果显示,多年冻土含水率和微生物的生物量是影响多年冻土微生物残体碳含量空间变异的直接因素,气候...

在气候变化背景下，青藏高原多年冻土区生态环境发生着一系列变化并进一步影响土壤氮循环过程，但目前冻融循环及植被生长周期中土壤氮的动态变化还不清楚。以青藏高原腹地的风火山和特大桥地区的两种典型草地生态系统为研究对象，分析了土壤可利用氮（NH4+-N、NO3--N、DON）及微生物量氮（MBN）的季节变化。结果表明：土壤铵态氮（NH4+-N）及可溶性有机氮（DON）含量在非生长季高于生长季，土壤硝态氮（NO3--N）在生长季高于非生长季；风火山地区高寒草甸生态系统中土壤NH4+-N在融化期含量较高；土壤MBN在植被生长旺盛期降低，在植被生长后期升高；风火山地区高寒草甸生态系统中土壤MBN含量、特大桥地区高寒草原生态系统中土壤可利用氮总量与土壤全氮（TN）含量显著正相关。这表明，土壤全氮含量、植被吸收以及冻融作用均可引起土壤可利用氮及MBN的季节变化。

【背景】全球气候变暖导致的冻土融化加速了微生物对土壤有机碳的降解，产生的温室气体在一定程度上加剧了温室效应，对全球气候变化形成正反馈作用。【目的】本文针对国内外冻土微生物研究的热点和发展趋势进行分析比较，旨在归纳、总结并为今后该领域的研究和发展提供参考和依据。【方法】利用Web of Science核心合集数据库和CNKI数据库检索，运用BIBExcel软件生成高频关键词的共词矩阵，使用UCINET和NetDraw软件完成高频词的网络可视化图谱，并通过SPSS软件实现高频词的聚类分析。【结果】共检索到与冻土微生物相关的国内外文献839篇，其中国外文献713篇、中文文献126篇，国外的发文量和增长率显著高于国内。从高频关键词和共现网络视图上看，国外偏重气候变化、温室气体及微生物群落变化之间的作用关系研究，而国内更偏向于冻土微生物多样性的研究。聚类分析表明，国外研究主要以微生物对有机碳的降解作用及对冻土区乃至全球的影响为主，此外还涉及以冻土微生物为研究对象的火星生命的探究。国内研究主要以冻土微生物多样性、甲烷排放和微生物对污染的降解作用为重点。【结论】国内外对于冻土微生物的研究态势存在异同...

以大兴安岭北部黑龙江省漠河市图强林业局多年冻土区的一块泥炭地作为采样地,2012年9月3日,采集腐殖质层和0～40 cm深度土层(以10 cm厚度为一层)的样品,分析腐殖质层和土壤样品的基础理化指标、生态化学计量、养分元素和微生物呼吸活性特征。研究结果表明,随着土壤深度的增加,0～40 cm深度土壤的有机碳、全氮和全磷含量都在减小,其粗灰分含量、pH、容重和钠元素含量都在增大,其镁和钾元素含量波动增大,其钙元素含量波动减小;泥炭地30～40 cm深度的粘土层的有机碳、全氮和全磷含量都显著小于腐殖质层和0～30 cm深度的泥炭层(p<0.05),其粗灰分含量、pH、容重、钠元素含量、镁元素含量和钾元素含量都显著大于腐殖质层和0～30 cm深度的泥炭层(p<0.05),其钙元素含量显著小于腐殖质层和0～20 cm深度的泥炭层(p<0.05);随着土壤深度的增加,0～30 cm深度泥炭层的碳氮比、碳磷比和氮磷比都在增大,碳钠比和碳钙比都在减小,碳镁比和碳钾比都呈单峰型变化;泥炭地腐殖质层的碳氮比、碳磷比和碳钠比都显著大于0～40 cm深度土壤(p<0.05);而30～...

多年冻土区河岸森林湿地是水文、生态和生物化学过程的关键区域。本研究以河岸森林湿地及其与泥炭地的交错带土壤为对象,分析了腐殖质层和不同深度土壤理化性质、生态化学计量和微生物呼吸活性(微生物生物量碳、基础呼吸、微生物熵和代谢熵)特征。结果表明:与大兴安岭多年冻土区泥炭地和河岸森林湿地的交错带相比,河岸森林湿地土壤理化性质主要分异在20 cm土层以下,其总碳、总氮含量和碳磷比、氮磷比显著降低,生态化学计量特征的变化主要是由于氮含量变化引起的,说明河岸森林湿地土壤氮转移相对较快,存在氮限制;交错带湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在30 cm土层发生分异,而河岸森林湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在20 cm土层发生分异,其镁含量与土壤总碳、总氮和总磷含量显著相关,说明土壤镁含量是大兴安岭河岸森林湿地的重要营养元素;河岸森林湿地和交错带腐殖质层微生物呼吸活性高于其他层土壤,说明其易分解的碳组分含量高;河岸森林湿地和交错带土壤微生物呼吸活性与土壤理化性质、生态化学计量特征及营养元素的相关性存在差异,而河岸森林湿地土壤总氮含量与微生物呼吸活性显著相关,说明大兴安岭河岸带湿地土壤微生物活性受氮的限制。

冻土是地球陆地表面一个非常重要的环境因子,分布非常广泛且具有独特的水热特性,是一种极其宝贵的自然资源。受气候变暖和森林采伐等强烈人为活动影响,大部分多年冻土已经开始退化,主要表现为冻土南界不断北移,由南向北逐步消退、总面积不断减少,冻土厚度变薄、最大季节融化深度增大、融区扩大以及多年岛状冻土消失等。冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用,并且在一定程度上可以指示全球气候变化。本文综述了冻土的分布及其退化概况、冻土微生物的研究现状,以及冻土对环境气候变化的响应,旨在为研究冻土及微生物对全球气候变化的响应及其在生态系统中的作用提供参考。

以大兴安岭多年冻土区泥炭地为研究对象,通过室内模拟增温实验,研究温度升高对不同深度（0—150 cm）土壤氮循环功能基因丰度的影响。同时针对0—20 cm和20—40 cm土壤设置两个水分处理,分别为土壤原始含水量和淹水状态,研究水分变化对表层土壤氮循环功能基因丰度的影响。结果表明温度升高显著提高了活动层（0—60 cm）、过渡层（60—80 cm）、永冻层（80—100 cm）中nifH、nirK基因丰度,温度升高显著提高了活动层（0—40 cm）和过渡层（60—80 cm）中nirS基因丰度。温度升高显著提高了过渡层（60—80 cm）NH+4-N和较深永冻层（140—150 cm）NO-3-N的含量,但降低了过渡层（60—80 cm）NO-3-N和较深永冻层（120—150 cm）NH+4-N的含量,相关性分析表明,NH+4-N含量与nifH和nirS基因丰度呈显...

全球变暖可能导致多年冻土中的有机碳分解，向大气释放甲烷（CH4），但多年冻土的甲烷释放通量与微生物群落结构以及功能基因的丰度相关性还不清楚.于2019年6月～2020年1月，选择青藏高原北部祁连山多年冻土区，利用静态箱-气相色谱法对不同海拔地区进行CH4释放通量测定，并分析土壤理化性质、CH4功能微生物群落、功能微生物的基因丰度.结果发现，整体上，甲烷通量随着海拔的上升而增加，在4 100 m和3 900 m处表现为源，而其他各海拔地区表现为碳汇.土壤含水率、电导率和mcr A基因丰度与CH4通量正相关.研究表明祁连山多年冻土区不同海拔CH4通量受土壤含水率和mcr A基因丰度的影响，而有机碳含量会影响微生物的多样性.