不同沙生植被土壤酶活性分异特征研究

以毛乌素沙地南缘陕西省榆林沙生植物园9种主要沙生植被为研究对象,选取沙裸地为对照,分析了土壤养分和土壤酶活性的分异特征,并在此基础上提出土壤酶综合评价指数(SEI),进一步分析其变化过程。结果表明,沙裸地种植植被后土壤养分得到显著改善,土壤酶变化明显,表现为蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性总体呈升高趋势,多酚氧化酶有所降低;不同植被类型对不同酶活性的改善作用表现出较强的异质性;相关性分析表明土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性之间具有较强的相关性,并和有机质、全氮和碱解氮相关性较高;SEI在沙裸地种植植被后显著增加,增幅从大到小依次为刺槐林和樟子松、花棒、油松、臭柏、白柠条、小叶杨、沙蒿,踏郎和沙裸地没有显著差异。综合以上结果说明从酶学角度分析认为在毛乌素沙区治沙过程中优先选取刺槐、樟子松、花棒、油松和臭柏等物种。     

宁南宽谷丘陵区植被恢复中土壤酶活性的响应及其评价

就宁南宽谷丘陵区不同植被恢复措施、自然恢复不同演替阶段条件下土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的变化特征及其在土壤质量评价指标体系的作用进行了研究.结果表明天然草地和灌木林地土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性较高,农地和果园土壤酶活性较低,而且变异性较大.土壤过氧化氢酶在不同的土地利用类型之间变化不大,在各用地类型内部及各土样剖面层次上差异也不明显.封禁条件下各种酶活性均表现为表层0～20 cm大于表下层20～40 cm,表层0～20 cm脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性表现长芒草+大针茅>铁杆蒿>长芒草>百里香,过氧化氢酶活性大小为铁杆蒿>长芒草+大针茅>长芒草>百里香.长芒草群落两种土地利用方式下,脲酶活性为开垦地>封禁地,中性磷酸酶则表现为封禁地>开垦地,蔗糖酶与过氧化氢酶差别不大.铁杆蒿群落放牧地的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶含量均高于封禁和开垦的同土层土壤,封禁的脲酶和蔗糖酶次之,开垦地的脲酶和蔗糖酶最小,开垦地的中性磷酸酶高于封禁地.     

植被毯覆盖对旱区露天煤矿土壤生态化学计量及酶活性的影响

为阐明不同材质植被毯覆盖对干旱地区露天煤矿土壤养分及酶活性的影响,以宁夏贺兰山自然保护区大峰矿为研究对象,分析秸秆、椰丝及秸秆-椰丝3种不同材质植被毯覆盖后矿区土壤有机碳、全氮、全磷、脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶及生态化学计量比特征。结果表明：1）植被毯覆盖增加土壤表层有机碳和总氮含量且最大值为椰丝植被毯覆盖土壤,总磷含量无明显变化,10～20 cm土壤有机碳、总氮、总磷含量无明显变化;2）植被毯覆盖增加C/P、N/P且最大值同样为椰丝植被毯覆盖土壤,C/N无明显变化;3）植被毯覆盖土壤脲酶和碱性磷酸酶活性显著高于裸地,且0～10 cm大于10～20 cm,蛋白酶活性无显著变化,过氧化氢酶活性仅有椰丝植被毯的0～10 cm显著高于10～20 cm;4）土壤酶活性与环境因子的相关性和冗余分析结果显示：土壤TP、C/N是制约酶活性的主要影响因子,而N/P、TN是驱动酶活性的主要因子。三种植被毯覆盖后,土壤表层养分含量增加,同时增加了土壤表层的C/P和N/P,且促进表层土壤酶活性。此外,4种酶活性之间也存在显著正相关关系（P<0.01）。相对于秸秆、秸秆-椰丝植被毯,椰丝植被毯提供土壤养分的能力更强。土壤酶活性与环境因子的相关性和冗余分析结果显示：土壤TP、C/N是制约酶活性的主要影响因子,而N/P、TN是驱动酶活性的主要因子。上述结果表明,植被毯覆盖后增加了土壤表层养分,同时促进表层土壤的酶活性。研究结果能够为旱区露天煤矿土壤植被毯生态修复技术的实施提供一定理论依据。     

黄土高原种植不同人工牧草对土壤酶活性的影响

[目的]研究黄土高原人工种植牧草土壤酶活性的变化,为提高黄土高原人工植被的稳定性和土壤肥力提升等相关研究提供科学依据。[方法]以种植3 a的冷地早熟禾、垂穗披碱草、猫尾草、陆地中间偃麦草、紫花苜蓿、沙打旺、红豆草等牧草地为研究对象。分别在3,6,9,12月的0—5 cm和5—10 cm土层取土壤样品,测定的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性变化。[结果]脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性在0—5 cm土层显著高于5—10 cm土层,但土壤过氧化氢酶活性在这两个土层之间差异不显著。在6月土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性高于3月、9月和12月,但过氧化氢酶的活性差异不显著。7种人工种植的牧草中紫花苜蓿的土壤酶活性表现较高,而种植沙打旺的土壤酶活性较低。土层深度和季节的交互作用对4种土壤酶活性产生极显著影响(p0.01),牧草品种和季节对脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的具有显著的交互作用。[结论]黄土高原人工牧草地土壤酶活性呈现季节性变化,且种植人工牧草能够有效提高土壤酶活性而改善土壤肥力条件。     

毛乌素沙地不同植被恢复措施下土壤理化性质空间分布特征

[目的] 探讨不同植被恢复措施下土壤理化性质的空间分布特征,为半干旱沙区植被恢复提供理论依据。[方法] 以毛乌素沙地西南边缘3种典型植被恢复模式(封育草地、飞播林地和人工柠条林地)为研究对象,以退化草地为对照,通过采集0—40 cm范围内3个土层的土壤,研究了其土壤理化指标和土壤综合肥力。[结果] ①在不同措施下土壤表层(0—10 cm)含水量显著增加,而在深层(10—40 cm)土壤则显著降低;与之相反的是土壤表层容重显著降低,而在深层土壤差异不显著,呈现弱变异;植被恢复显著降低了上层(0—20 cm)土壤pH值,而对20—40 cm土层差异不显著;此外,同一植被类型下随着土层加深土壤含水量(SWC)、容重(BD)、pH值均逐渐增加。②不同措施下土壤有机质(SOM)、全氮(TN)含量显著增加,封育样地SOM最高,飞播样地土壤TN最高,而速效磷(AP)含量显著降低,土壤全磷(TP)、SOM、TN等养分含量具有表聚性,土壤AP和速效氮(AN)含量在不同植被恢复、不同土层之间存在差异性。③土壤综合肥力指数呈现为：飞播样地(0.794)>封育样地(0.662)>对照样地(0.637)>柠条林地(0.603),即土壤质量在飞播样地最高,而在柠条林地最低。[结论] 3种植被恢复模式均对土壤各理化指标有显著影响,不同植被恢复措施导致土壤各指标在垂直剖面上发生不同程度的变异,毛乌素沙地适宜进行飞播造林,而不宜大面积种植人工柠条林。     

黄土丘陵区植被恢复过程中土壤酶活性的响应与演变

对宁夏南部丘陵区不同植被自然恢复阶段土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性的变化特征进行了研究。结果表明：土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和脱氢酶基本上随着植被封育年限的增加而增大,过氧化氢酶活性对于植被恢复年限的响应不明显。植被封育的前23年中,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和脱氢酶的活性增加明显,23年后基本趋于稳定,增加不明显。封育78年的大针茅群落下的土壤脲酶和蔗糖酶（转化酶）活性最强,其土壤中碳素和氮素营养循环强度最大。脲酶与蔗糖酶、碱性磷酸酶和脱氢酶的活性极显著相关,表明土壤酶在促进土壤有机物转化中存在共性关系。这几种酶能够在一定程度上反映植被群落的演替和植被的恢复程度,自然封育对提高土壤生物学质量有重要的作用。     

广州城市公园绿地土壤肥力及酶活性特征

采集广州市中心城区部分公园绿地表层土壤（0-20 cm）,研究了土壤pH、有机质、粘粒、氮、磷、钾含量等肥力特性和脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性。结果表明,广州公园绿地土壤以酸性（pH 4.5-5.5）和中性（pH 6.5-7.5）占的比例高,部分土壤呈碱性,土壤pH值较自然土壤有增高的趋势;土壤有机质含量以中等水平为主,土壤全氮、碱解氮以中等到低水平为主。土壤全磷和有效磷以中等以上水平为主,土壤全钾、速效钾以中等以上水平为主,土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性平均分别为0.36 m g NH3-N/g,12.29 m g葡萄糖/g和2.14 m g酚/g。不同公园绿地土壤肥力特性和土壤酶活性呈现出一定的差异性。土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性之间相关性均达到极显著水平（p〈0.01）;土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性与土壤有机质等肥力性状之间呈显著或极显著的相关性,可以作为评价广州公园绿地土壤肥力的指标。     

云雾山自然保护区不同植物群落土壤酶活性特征研究

就云雾山草原自然保护区4种土壤的不同土层、植物群落和利用方式下土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的变化特征进行了研究。结果表明：土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性在土壤发生层次上的变化是随着土壤深度的增加而降低;在封禁条件下各种酶活性均表现为表层0-20cm大于表下层20-40cm,表层0-20cm脲酶、蔗糖酶中性磷酸酶活性表现长芒草 大针茅＞铁杆蒿＞长芒草＞百里香。过氧化氢酶活性大小为铁杆蒿＞长芒草 大针茅＞长芒草＞百里香。长芒草群落2种土地利用方式下,脲酶活性为开垦地＞封禁地,中性磷酸酶则表现为封禁地＞开垦地,蔗糖酶与过氧化氢酶差别不大。铁杆蒿群落放牧地的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶含量均高于封禁和开垦的同土层土壤,封禁的脲酶和蔗糖酶次之,开垦地的脲酶和蔗糖酶最小,开垦地的中性磷酸酶高于封禁地。在保护区内,无明显的土壤侵蚀发生,开垦地与封禁地在酶活性整体上差异不明显,说明合理的土壤利用方式对防止土壤退化是十分关键的。     

民勤绿洲边缘固沙植物土壤养分及土壤生物学性质演变规律

在民勤绿洲边缘,以林龄为30a左右的不同固沙植物和不同林龄的梭梭林为研究对象,测定和分析了表层土壤的养分、微生物数量和酶活性。结果表明:随着裸沙地植被的恢复,不同固沙植物土壤的养分含量、土壤微生物数量和土壤酶活性都表现出不同程度的增加。30a生梭梭林土壤有机质、全氮含量分别是裸沙地的2.93倍和10.0倍,细菌、放线菌和真菌数量分别是裸沙地的3.36,2.84,23.98倍,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性分别是裸沙地的3.26,5.65,1.51倍。各固沙植物土壤养分具有低氮、低磷、高钾的特点,且全钾含量差异不显著;土壤微生物数量和除全钾外的各养分含量都以梭梭林地最大;不同林龄梭梭林土壤微生物数量、土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶活性都以30a生梭梭林最大,40a生梭梭林地土壤氮素、钾素和有机质含量、微生物数量及土壤酶活性均有所下降。相关性研究表明,不同固沙植物土壤养分与微生物数量和酶活性之间有较好的相关性,它们相互制约、互相促进,对植物生长发育和土壤质量改善具有显著作用。     

松嫩平原盐碱草地主要植物群落土壤酶活性研究

采用现场采样及室内测试方法,研究了松嫩平原盐碱草地主要植物群落羊草(Leymus chinensis)、芦苇(Phragmites australis)、虎尾草(Chloris virgata)、碱茅(Puccinellia tenuiflora)、碱蓬(Suaeda glauca)以及盐碱荒地上土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的酶活性值以及垂直分布规律,并对3种酶活性与各理化因子之间进行了相关分析。结果表明:羊草群落的磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性值均为最高,芦苇、虎尾草群落土壤的酶活性值也较高,碱茅群落的土壤酶活性较低,而碱蓬群落土壤酶活性值最低,接近于盐碱荒地上土壤酶活性值。各植物群落的土壤酶活性垂直分布多表现为随着土壤深度的加深而呈现依次递减的规律,且表层(0～10 cm)土壤酶活性在所有根层总酶活性中所占的比例最大,占根层(0～40 cm)土壤酶活性的50%以上。土壤酶与土壤理化因子相关分析表明,土壤的土壤酶活性大多与EC、pH值显著负相关,对土壤酶活性影响较大;土壤酶活性与土壤养分正相关,脲酶与其相关性较大,蔗糖酶与养分的相关关系不是很明显。     

宁南山区不同土地利用方式土壤酶活性特征研究

试验研究不同土地利用方式土壤酶活性特征结果表明,天然草地表层土壤酶活性较高,灌木林地和人工草地次之,果园和农地较低;20~40cm土层果园和农地土壤酶活性稍高;天然草地和灌木林地对土壤酶活性改良效果显著,而果园和农地则较差;土壤蔗糖酶活性在剖面上变化明显,脲酶和碱性磷酸酶活性变化趋势大多一致,过氧化氢酶活性在不同土地利用类型和剖面层次上均无明显差异。土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性互呈极显著正相关,且均与速效氮及有机质呈极显著正相关。土壤酶活性可作为较理想的土壤肥力指标。     

黄土丘陵区自然植被恢复下土壤微生物学质量演变特征

为了探讨黄土丘陵区自然植被恢复过程中土壤微生物学质量演变特征,用时空互代法对燕沟和县南沟典型小流域自然植被恢复下5个演替阶段（退耕1~6 a、7~17 a、18~35 a、36~60 a、> 60 a）土壤养分含量、微生物量和酶活性进行了研究。结果表明:随着地区植被退耕后自然演替的推进,土壤有机碳、全氮、有效氮与有效钾含量持续增加,土壤全磷含量在不同植被演替阶段变化不明显,有效磷含量在植被演替至多年生草本阶段（18~35 a）时含量最低;土壤细菌约占土壤微生物量的65%左右,且其数量在植被演替至多年生草本阶段时最多,土壤真菌和放线菌随退耕年限的延长呈现不断增加的趋势;土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性也随着植被自然演替的推进呈不断增加趋势,但脲酶和蔗糖酶在植被演替至灌木阶段（36 a）后增速放缓。相关性分析表明,自然恢复过程中土壤微生物数量与酶活性的提高程度比较一致,其与土壤养分关系密切,因此土壤微生物群落与土壤酶活性是反映植被恢复中土壤生物学质量变化的重要指标。     

沙地柏人工林和天然林风沙土特性研究

为了深入了解固沙植被恢复对土壤理化性质的影响,以毛乌素沙地东南缘沙地柏人工林和天然林为研究对象,通过收集灌丛下5个土层(0-100 cm)的土壤样品,分析其土壤颗粒组成及8个理化指标,探讨了沙地柏生长对风沙土特性的影响。结果表明:研究区土壤粒度组成以砂粒(体积分数97.09%)为主,其次是粉粒和黏粒,并形成以中砂(50.26%)为主的单峰,土壤弱碱性,其养分含量整体水平低,且具有明显表层聚集现象。土壤养分含量与土壤粒度之间存在良好的相关性,表现为土壤有机质、速效钾和盐分含量与细沙物质(粒径<100μm)含量呈线性正相关,与粗砂物质(100~500μm)呈线性负相关。沙地柏生长对风沙土改良效果呈现出人工林16 a树龄优于7 a树龄,天然林地迎风坡优于背风坡。整体上,造林时间增加土壤颗粒的粗细分配趋于良好态势发展,土壤结构优化,土地荒漠化进程减缓。因此,沙地柏可作为毛乌素沙地生态恢复工程的优良灌木。     

广东省典型土壤类型和土地利用方式对土壤酶活性的影响

通过野外调查与室内分析,研究了广东省韶关红壤、广州赤红壤、雷州砖红壤3个典型地带性土壤分布区4种不同土地利用方式(包括林地、果园、草地和农田)对表层(0~20 cm)土壤几种主要酶活性(过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性)的影响。结果表明,不同土壤类型和不同土地利用方式对土壤酶活性均有一定影响,其中土地利用方式影响更为明显。土壤酶活性多表现为果园和林地较高,农田和草地较低;而土壤过氧化氢酶对土地利用方式和土壤类型的响应均较其它几种酶弱。典范相关分析结果表明,全磷、速效磷、速效氮含量是土壤养分因子中影响土壤酶活性的最重要因素,5种酶中纤维素酶和蛋白酶活性与土壤养分因子关系最大,而土壤酶活性之间也存在着一定的共性关系。     

滴灌水分驱动穴施鸡粪对土壤酶活空间分布的影响

利用田间模拟试验,研究不同滴头位置和穴施鸡粪对土壤酶活性空间分布的影响,为大田施肥和灌溉技术提供理论依据。实验设置两个滴水位置:距肥料中心0和30 cm,施肥方式为穴施,将其组合为CM_0(水肥位置一致)、CM_(30)(滴头距肥料30 cm),以不施肥滴头正下方为对照(CK),测定了垂直深度(0~60 cm)和水平位置(10、20和30 cm)的土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性。结果表明,滴水和穴施鸡粪处理均能提高不同土层各水平位置土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且在0~20 cm土层各水平位置土壤酶活性有显著增加。3种酶活性均在5~15 d达到最大值,随后逐渐降低。CM_0和CK处理在整个处理周期中,各土层3种土壤酶活性均在水平10 cm酶活性最高,以滴头为中心向四周减小,而CM_(30)在0~20 cm土层处理后5 d脲酶和蔗糖酶活性水平30 cm最高,离滴头水平距离越远其活性就越小,随着处理时间延长,脲酶活性水平10 cm最高,离肥料水平距离越远其活性越小,蔗糖酶活性没有一致的规律,而碱性磷酸酶水平10和30 cm高于20 cm,20~40 cm土层脲酶活性在处理25 d后以肥料为中心向四周降低,碱性磷酸酶活性在整个处理周期中各水平30cm最高。因此,水肥相同位置更有利于提高土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,耕层离肥料水平10 cm位置土壤酶活性最高。     

Response of Soil Microbial Biomass and Enzyme Activity to Soil Fertilization in an Eroded Farmland of Chinese Mollisols

The aims of this study were to examine interrelationships between microbial biomass and enzyme activities of soil quality and to determine their suitability for differentiating areas. The study included five simulated erosion soil depths (0, 5, 10, 20, and 30 cm), which had received contrasting fertilizer treatments over a 5-year period in an eroded black soil of northeastern China. Our results indicated that soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities declined as the erosion depth increased. On the five erosion depths, soil microbial carbon, phosphatase, and invertase variation ranged as follows: 35.4–53.3, 39.8–45.2, and 55.9–67.1%, respectively. In the fertilizer + manure treatment, soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities were significantly greater (P < 0.05) than those of fertilizer treatment in all five different erosion depths. Overall, this study may be considered as the foundation for soil quality evaluation and fertility restoration in northeastern China and similar regions.     

不同施肥措施对春玉米农田土壤酶活性的影响

为研究肥料配比对春玉米农田土壤酶活性的影响,连续4年采用田间定位种植春玉米,分析各生育期各土层酶活性,利用聚类分析和主成分分析揭示酶活性的动态变化差异。结果表明,各种施肥措施显著增加蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性,主要影响10~20 cm土层酶活性。施用有机肥土壤酶活性最大值出现在散粉期,施用无机肥土壤酶活性最大值出现在大喇叭口期。随着土层深度的增加,蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性呈下降趋势;过氧化氢酶活性10~20 cm土层最低。配合施肥中增施氮肥降低过氧化氢酶活性,增加蔗糖酶、脲酶活性;增施磷肥增加脲酶、磷酸酶活性;增施有机肥增加过氧化氢酶活性,降低蔗糖酶、脲酶活性。单施氮肥降低土壤脲酶和磷酸酶活性。有机无机肥配施能够延长春玉米生育期土壤酶活性的高值期。土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性分别受全钾、全氮、有机质和全氮、全磷和有机质含量的影响,施肥通过改变土壤元素含量及供给能力影响土壤酶活性。     

黄土丘陵区沙棘人工林土壤养分及酶活性季节变化

为分析不同年限沙棘人工林的土壤养分和酶活性的时空变化规律,采用时空互代法,以志丹县金丁镇不同种植年限沙棘人工林(20年生沙棘林、15年生沙棘林、5年生沙棘林)为研究对象,以谷子地作为对照,研究了土壤养分和酶活性季节变化、空间分布及其相关关系。结果表明：随着种植年限的增加,沙棘人工林显著地增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效钾和酶活性。土壤养分和酶活性具有表聚性,随着土层加深含量在下降且土层间差异显著。沙棘人工林和谷子地土壤养分和酶活性均有明显的季节变化特征。0—30 cm土层土壤有机质表现为春季和秋季较高,夏季和冬季较低。碱解氮和有效磷均为春季最高,秋季最低,而有效钾为冬季最高,夏季最低。土壤脲酶季节变化规律为春夏较高,秋冬季较低。蔗糖酶活性春冬季较高,夏秋季较低。过氧化氢酶呈现出与脲酶和蔗糖酶不同的响应特征。土壤养分与土壤酶相关性密切,土壤脲酶和蔗糖酶可以作为评价土壤肥力的指标。综上,在陕北黄土丘陵区,营造沙棘林年限越长,提高土壤养分和酶活性效果越明显。     

元谋干热河谷植被恢复对土壤酶活性的影响特征

选取5种植被恢复模式,研究了不同模式对土壤酶活性的影响以及土壤肥力与土壤酶活性的关系。结果表明,植被恢复后土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性相比光板地都有明显提高,顺序依次为酸角〉小桐子〉印楝;同种植被的土壤酶活性表现出根际大于非根际的特性;不同的植被恢复模式和种植方式对酶活性都有较大的影响,等高垄沟模式具有较好的保土保肥能力,创造了良好的微生物环境,增强了土壤酶活性;植被恢复模式下酶活性与土壤肥力之间的关系密切,特别是有机质、全氮与土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶的相关性较好。因此,用土壤酶活性来评价植被恢复的效果是可靠的。