Page 81 - 生态环境监测及环保技术发展
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第三章 土壤微生态及盐碱地改良技术研究
秸秆还田后由于在土壤中添加了大量的碳素营养，造成土壤中碳氮比失衡，为了
实现秸秆中碳素营养的快速降解转化，土壤微生物会通过对氮素循环相关微生物
及功能基因的调控实现土壤养分的迅速转化，这也是研究者发现秸秆还田后氮素
循环菌增加和相关基因上调表达的原因。进一步说明与氮素营养配施是保障秸秆
快速还田的技术途径。
三、秸秆还田对土壤微生物多样性的影响
（一）基于碳源利用的秸秆还田土壤微生物多样性分析
平均颜色变化率（average well color development，AWCD）是用来表征微生
物群落的碳源利用率，通常 AWCD 值越大表明微生物活性越高，基于碳源利用
的微生物多样性分析使基于碳素利用分析的土壤微生物多样性研究更为明确。唐
海明等研究发现，作物秸秆还田为微生物生长提供了丰富的碳源和营养物质，土
壤微生物的 AWCD 增加，表明秸秆还田提升了土壤根际微生物的碳源利用能力，
增加了微生物多样性。顾美英等通过对比秸秆还田后不同时间 AWCD 的变化，
发现秸秆还田 24h 时碳源基本未被利用，而 24-96h 呈现快速增长的趋势，随后
缓慢增长并趋于稳定，这为明确秸秆还田时间的微生物效应提供了基础数据。另
外，还有研究表明，秸秆腐解微生物群落碳源代谢活性、丰富度指数、优势度指
数和均匀度指数随秸秆还田量、长度、埋深的变化趋势，其中，微生物多样性指
数随秸秆还田长度增加而降低，但随秸秆还田量增加则呈现先增加后降低的趋势，
而埋深对微生物多样性的影响则未得到相同的结论。总而言之，AWCD 方法从
碳源利用方面进一步体现了秸秆还田对土壤微生物多样性的影响，秸秆还田处理
后土壤聚合物类、糖类、氨基酸碳源的 AWCD 值均高于秸秆不还田处理，为明
确秸秆还田对土壤碳素循环提供了理论依据。由上述研究可知，秸秆还田具有明
显的时效性，其中 24-96h 反应最为迅速，属于快速降解阶段，随后进入缓慢降
解期；通过增加秸秆长度可以延缓秸秆还田对微生物的促进作用，以此为依据进
行秸秆还田指导能够提升秸秆还田释放养分与植物所需养分的吻合度，从而进一
步提升秸秆还田效果。
（二）基于变性梯度凝胶电泳的秸秆还田土壤微生物多样性分析
土壤微生物多样性是指微生物群落种内和种间差异，主要包括物种多样性、
遗传多样性及生态多样性。其中土壤微生物多样性最直观的表现形式是物种多
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