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黄土高原由于不合理的土地利用和管理导致了严重的土壤退化,严重威胁着人们赖以生存的土地资源。因此,改善土壤质量、加快植被恢复成为目前黄土高原生态恢复建设的重要目标之一。本论文对黄土高原典型丘陵沟壑区—陕西省安塞县纸坊沟小流域几种典型土地利用方式(草地、果园、农地、撂荒地)和植被恢复模式(刺槐、柠条、混交林及自然撂荒)下土壤不同层次(0~10、10~30、30~60cm)6种氮素形态(硝态氮、有机氮、矿化氮、微生物量氮、可溶性有机氮、铵态氮)与微生物群落结构和活性(磷脂脂肪酸(PLFA)、微生物量、土壤基础呼吸等)的变化及相互关系进行研究,以期揭示土地利用方式、自然撂荒恢复时间、人工林恢复模式、不同年限的人工林及空间异质性等对土壤微生物群落结构与活性、氮素及理化性质的影响,主要结论如下:(1)几种土地利用方式下,天然草地的全氮含量最高,铵态氮、有机氮、矿化氮和可溶性有机氮的含量总体上显著大于农地、果园和撂荒地;天然草地的微生物量碳、微生物量磷含量和微生物熵也整体较高,而果园和农地的微生物量氮含量显著高于天然草地和撂荒地。撂荒地土壤中微生物量含量最小。总磷脂脂肪酸(Total PLFA)含量依次为:天然草地>农地>果园>撂荒地。天然草地土壤的理化性质和微生物活性均较好。(2)在自然撂荒方式下,土壤全氮含量随撂荒年限的增加累积明显:8年撂荒地在土壤表层、中层的全氮含量分别为1、2年撂荒地的2~3倍。除1年和8年撂荒地的矿化氮含量相当外,8年撂荒地的其余5种氮素均显著(p<0.05)高于1、2年撂荒地。撂荒8年土壤的Total PLFA、微生物量、微生物熵和土壤基础呼吸均显著高于1、2年撂荒地。自然撂荒是维持并提高土壤肥力的一种有效措施。(3)人工刺槐林中土壤氮素表现为:铵态氮、硝态氮、有机氮和全氮含量大体上均随刺槐生长年限的增加而逐渐增加,其中有机氮增加最为显著。随土层深度增加,硝态氮、有机氮和全氮含量逐层显著减小,铵态氮无明显规律。经过30年的恢复后,土壤表层中全氮含量由7级(全氮含量﹤0.05%)变为5级水平(全氮含量在0.076~0.1%)土壤氮素肥力得到了很大提高。刺槐林土壤中的微生物熵在三个土层中都较高且随林龄的增长而显著增大。土壤呼吸熵随林龄增大而显著减小。土壤微生物对土壤肥力(全氮和速效磷)变化较为敏感,土壤微生物量磷与主要微生物类群变化一致。在刺槐生长过程中矿化氮、硝态氮和可溶性有机氮与大多数的微生物类群和微生物活性指标显示出良好的相关性。(4)不同人工林恢复模式下土壤理化性质的综合改善程度为:刺槐>柠条>混2林(油松+紫穗槐)>混3林(刺槐+山杏+山桃)。土壤氮素的变化规律为:生长年限较短(5年)的混3林的5种氮素(除可溶性有机氮)含量均最小。生长20年混2林氮素积累效应良好,其铵态氮和有机氮含量与30年柠条林和刺槐林相当。不同人工林恢复模式下的铵态氮、硝态氮、有机氮、微生物量氮、矿化氮含量整体呈现相同变化规律,即刺槐>柠条>混2林>混3林。总体上,刺槐林土壤理化性质、氮素含量及土壤微生物数量及活性均最优,是适于提高土壤综合质量的人工林。(5)空间异质性对相同生长年限的柠条林土壤氮素与微生物活性的均有显著影响:阴坡、半阴坡土壤的氮素含量、基础呼吸和微生物熵总体均显著(p<0.05)高于峁顶和阳坡;峁顶的微生物量磷含量显著(p<0.05)高于其它样地。(6)研究土壤中,测出了28种磷脂脂肪酸:10:02-OH,12:0,12:02-OH,12:03-OH,13:0,14:0,14:02-OH,14:03-OH,i15:0,a15:0,15:0,16:02-OH,i16:0,16:1ω7c,16:0,i17:0,cy17:0,17:0,10Me17:0,18:2ω6c,9c,18:1ω9c,18:1ω9t,18:0,10Me18:0,18:1ω7,cy19:0,10Me19:0,20:0。在不同植被恢复方式下,随刺槐生长年限增大,土壤的total PLFA,细菌(革兰氏阳性菌(G+),好氧细菌,厌氧细菌)和放线菌的相对丰富度均逐渐增大但真菌的相对丰富度减小;在不同的人工林恢复方式下,刺槐林土壤的total PLFA,细菌(G+,好氧细菌,厌氧细菌)的相对丰富度均显著高于柠条、混2、混3林地;阳坡柠条林土壤的total PLFA最大,阴坡土壤细菌和防线菌的相对丰富度显著(p<0.05)高于其它坡向样地。从微生物类群的分布特征来看,在各种土地利用及植被恢复方式下,细菌占总磷脂脂肪酸的百分比最大,真菌和放线菌次之,未知微生物最小(未测定出原生动物)。主要细菌的分布特征表明,G+占总PLFA的百分比最大,其次为好氧细菌。