黄土丘陵区撂荒对土壤酶活性的影响

为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤酶活性的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复1至50年撂荒地长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为对照,分析了植被恢复过程中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶及理化性质的演变特征。结果表明,土壤酶活性前期变化波动较大,后期(20-30a)年变化趋于稳定;尿酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶与其他因子相关性相对较强,可以作为评价土壤质量的生物学指标;尿酶、淀粉酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性随恢复年限而增加,多酚氧化酶则减少;土壤酶指数可以作为评价土壤质量的方法。     

天祝高寒草甸土壤酶活性分析

对青藏高原高寒草甸主要土壤酶种类及活性进行的调查分析结果表明:高寒草甸土壤中存在脲酶、磷酸酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和蛋白酶等8种土壤酶,它们的酶活性存在差异,天然草地中除蔗糖酶和过氧化物酶外其余酶活性均高于燕麦地,并通过主成分分析得到了高寒草甸土壤酶综合评价模型.     

松嫩盐碱草地土壤酶活性与肥力因子的典型相关分析

研究松嫩平原盐碱草地土壤酶活性与肥力因子的关系,结果表明:土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、转化酶和碱性磷酸酶活性与土壤氮素、磷素、钾素、有机质、全盐含量及pH值之间的相关关系不同,酶活性在不同季节和肥力因子的相关性差异较大.将酶活性和肥力因子作为两组综合指标进行典型相关分析,得到3对显著典型变量,其中第1对典型变量的典型相关系数为0.967,特征值占总特征值的88.5%,且综合土壤肥力因子和综合酶活性因子典型变量排序图呈很好的线性特征,可以用综合酶活性来指示盐碱地肥力因子的变化.     

放牧与围封对呼伦贝尔针茅草原土壤酶活性及理化性质的影响

以呼伦贝尔地带性植被贝加尔针茅草原、大针茅草原和克氏针茅草原为研究对象,研究了放牧和围封对不同类型针茅草原土壤酶活性和理化性质的影响.结果表明,围栏内外草原土壤理化性质差异显著.放牧压力下,土壤容重、pH值均显著升高,土壤含水量、有机质含量显著降低,大针茅草原和克氏针茅草原土壤全氮、全磷含量亦显著下降.各植被类型草原土壤碱性磷酸酶和转化酶放牧样地较围封样地呈现活性增加的趋势,脲酶和过氧化氢酶的活性变化因植被类型不同而各有差异.土壤酶活性与土壤有机质、全氮、速效磷之间具有显著的相关性,可以用来指示草原退化与恢复状况.     

模拟增温与施肥对高寒草甸土壤酶活性的影响

摘要：采用开顶式生长室模拟增温的方法,研究了气温升高和施肥对高寒草甸土壤酶活性的影响。研究表明,单独增温导致高寒草甸土壤纤维素酶和磷酸酶活性分别提高了12.4%、29.1%,而脲酶活性降低了18.0%,过氧化物酶和多酚氧化酶活性无明显变化,说明增温促进高寒草甸土壤中碳磷循环。在不增温条件下,施肥抑制了土壤纤维素酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性,而施NPK则提高了脲酶和磷酸酶活性。增温条件下,施肥不会引起土壤纤维素酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的显著变化,而施可溶性碳肥使脲酶活性显著升高（P<0.05）,施NPK使磷酸酶活性显著降低。增温和施肥的交互作用对土壤纤维素酶、过氧化物酶、磷酸酶和脲酶活性有显著影响,而对多酚氧化酶无明显影响。因此,预测在未来气候变暖背景下,高寒草甸土壤中的多种酶活性对施肥的响应可能不显著。     

松嫩羊草草甸羊草、碱茅群落土壤酶活性比较研究

研究了松嫩羊草草甸羊草,碱茅群落的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和多酚氧化酶活性的季节变化规律及垂直变化规律,并对上述4种土壤酶活性与各理化因子之间进行了相关分析,结果表明,2种群落的4种酶活性季节动态均呈单峰型曲线,并具有较强的规律性,过氧化氢酶,脲酶,转化酶活性的高峰值出现在7、8月,而多酚氧化酶活性的高峰值则出现在9、10月,并且作为优势群落的羊草群落,其各月份的土壤酶活性多数要大于碱茅群落,土壤酶活性一般是随土层的加深而逐渐递减的,只有碱茅群落的多酚氧化酶活性是呈现“高－低－高”的趋势,相关分析的结果表明过氧化氢酶,脲酶,转化酶活性与土壤肥力呈正相关,而多酚氧化酶与其相关程度不大。     

若尔盖地区沙化草地土壤酶协同和抑制效应

近年来,在不合理人类活动和气候变化的共同作用下,若尔盖地区高寒草甸沙化日趋严重,草地生态系统遭到严重破坏。土壤承载着植物、微生物和土壤动物等的生命活动,研究其理化性质、酶活性及二者的关系对草地生态系统的保护和恢复具有重要意义。本研究在若尔盖地区沙化草地设置样地,收集植物群落信息、采集土壤样品、分析土壤理化性质和酶活性,探讨不同沙化梯度下高寒退化草地的土壤理化性质和酶活性动态特征及其之间关系。结果发现:随着沙化程度的加剧,土壤容重、pH和碱性磷酸酶活性呈增加趋势,土壤6种营养元素(有机碳、全碳、速效氮、全氮、速效磷和全磷)及脲酶、木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶呈递减趋势;土壤pH与碱性磷酸酶呈显著正相关关系(P0.01),与木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶均呈显著负相关关系(P0.01)。碱性磷酸酶与木质素过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶均呈显著线性负相关关系(P0.01,R~2=0.27;P0.05,R~2=0.17),碱性磷酸酶活性的增加对木质素过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶有一定的抑制效应。木质素过氧化物酶与β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶均呈显著线性正相关关系(P0.01, R~2=0.59;P0.01,R~2=0.26),木质素过氧化物酶活性的增加对β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶有一定的促进作用,它们之间存在一定的协同关系。该研究为进一步探索若尔盖地区草地沙化土壤酶活性机理提供了科学依据和重要的参考价值。     

高寒草地灌丛化对土壤团聚体生态化学计量学及酶活性的影响

草地灌丛化是影响土壤有机碳库储量的驱动因子之一。本研究以川西高寒灌丛化和未灌丛化草地为对象,分析团聚体内有机碳、全氮、全磷、全钾含量、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶和β-D葡萄糖苷酶活性及生态化学计量比特征。结果表明：1）有机碳、全氮和全磷主要富集在0.053~0.25 mm团聚体内,灌丛化降低了团聚体内生源物质含量。2）灌丛化后团聚体内C/N、C/P和N/P均呈增加趋势,且C/N最大值出现在>2 mm团聚体中,而C/P和N/P的最大值均出现在0.053~0.25 mm团聚体中,最小值分别出现在<0.002 mm和0.002~0.053 mm团聚体中（P>0.05）。3）灌丛化草地和未灌丛化草地土壤酶活性呈>0.25 mm团聚体内富集,灌丛化后土壤各粒径团聚体中蔗糖酶活性增加、而蛋白酶和磷酸酶活性降低。4）脲酶和β-D葡萄糖苷酶在灌丛化草地和未灌丛化草地中均与土壤有机碳和全氮含量呈正相关关系,蔗糖酶和过氧化氢酶与全钾含量呈正相关关系,蛋白酶和磷酸酶与全磷含量呈正相关关系。该区域土壤生源物质主要固存于大团聚体内,而大团聚体易被外界干扰破碎,可见灌丛化现象不利于该研究区有机碳的长期固存。     

藏北退化草地群落生物量与土壤养分的关系

草地退化会呈现出地上群落与土壤的同步退化,相对于地上植被的退化,土壤退化呈现一定的滞后性,为分析藏北高寒草地退化过程中的群落地上生物量与土壤养分关系,选取那曲地区不同退化程度高寒草地,对土壤养分和地上生物量进行研究。结果表明,随着退化程度的加剧,藏北地区退化草地群落地上生物量和土壤养分(除全钾外)总体上表现为降低趋势,而且步调基本一致。土壤全氮、全钾含量与土壤有机质呈显著正相关(P0.05),土壤pH与有机质含量呈显著负相关(P0.05)。草地地上生物量与土壤有机质含量呈显著正相关(P0.05),与全氮、全磷、全钾含量的相关性不显著(P0.05)。     

封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤养分的影响

以新疆伊犁绢蒿属荒漠草地为对象,研究了不同封育年限对草地土壤有机质、土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾的影响。结果表明:随封育时间的延续,土壤有机质、全氮及碱解氮在表层基本呈先降后升趋势,且在封育9年均达到最高值;速效钾与速效磷均呈先降后升再降趋势,且在封育6年达到最大值;全钾与全磷无明显变化趋势。土壤有机质、全氮及速效养分呈现表聚现象,且土壤有机质与全量及速效养分相关性显著。     

Soil Morphologic Properties and Cattle Stocking Rate Affect Dynamic Soil Properties

Soil properties that influence the capacity for infiltration and moisture retention are important determinants of rangeland productivity. Monitoring effects of grazing on dynamic soil properties can assist managers with stocking rate decisions, particularly if monitoring takes into account environmental variability associated with inherent soil morphological properties. On a Pacific Northwest Bunchgrass Prairie in northeast Oregon, we applied three cattle stocking rates (0.52, 1.04, and 1.56 animal unit months · ha^?1) and an ungrazed control in a randomized complete block design for two 42-d grazing seasons and measured the change in four dynamic soil properties: soil penetration resistance, soil aggregate stability, bare ground, and herbaceous litter cover. To address apparent environmental heterogeneity within experimental units, we also utilized a categorical soil factor (termed Edaphic Habitat Types or EHT), determined by characterizing soil depth, texture, and rock fragment content at sample sites. Stocking rate did not affect extent of bare ground or soil aggregate stability. Stocking rate had a significant effect on penetration resistance, which was greatest at the high stocking rate (1.6 J · cm^?1 ± 0.1 SE) and lowest in the control (1.1 J · cm^?1 ± 0.1 SE). For litter cover, the effects of stocking rate and EHT interacted. In two rocky EHTs, litter cover was highest in the controls (60% ± 6 SE; 50% ± 3 SE) and ranged from 27% ± 3 SE to 33% ± 6 SE in the stocking rate treatments. Measures of penetration resistance, aggregate stability, and bare ground were different across EHTs regardless of stocking rate, but did not interact with stocking rate. Our study demonstrates that response of dynamic soil properties to stocking rates should be considered as a useful and accessible approach for monitoring effects of livestock management decisions on rangeland conditions.     

Soil Fauna Accelerate Dung Pat Decomposition and Nutrient Cycling into Grassland Soil

Soil fauna play critical roles in various ecosystem functions and services, but empirical data measuring their impact on dung pat decomposition and subsequent nutrient cycling into rangeland soils are limited. The objective of this study was to quantify the effect of soil fauna, using dung beetle as an indicator, on dung decomposition and subsequent translocation of dung nutrients into grassland soil over time. A field experiment was conducted early in the summer season and late in the summer season of 2014 and 2015. In each season, dung beetle abundance, changes in dung properties, and subsequent translocation of dung nutrients into soils were evaluated at 1, 3, 7, 14, 28, and 56 d after placement (DAPs) of exposed dung and nonexposed dung to beetles. Analysis of no-dung control soil was included for comparison. Dung beetles contributed 7% and 4% in the losses of dung moisture and dry matter (DM), respectively; however, dung beetles had no effect on dung pat nutrients. Losses of dung nutrients—42% of water-extractable organic carbon, 46% of water-extractable phosphorus, and 65% of NH₄—occurred during the first 14 DAPs. Dung beetles increased soil nutrients in the top 10-cm depth beneath the dung. No effect of beetles was observed in deeper (> 10-cm) soil depth or in soil 30 cm away from the dung. This study concluded that soil fauna, such as dung beetles, accelerated dung moisture and DM losses and subsequent nutrient increase into the top 10 cm of soil.     

不同利用方式下草地土壤微生物及土壤呼吸特性

通过对呼伦贝尔羊草(Leymus chinensis)草甸草原土壤呼吸特性及土壤微生物的测定,研究了3种不同利用方式(围封、放牧和刈割)对天然草地土壤呼吸特性及土壤微生物的影响,为草甸草原土壤呼吸研究提供基础理论依据。结果表明:不同利用方式下土壤呼吸速率、土壤微生物量碳含量与土壤酶活性(除脲酶)均表现为草地围封比放牧和刈割呼吸速率高(含量高、活性强);土壤微生物量氮含量、脲酶活性和微生物数量表现为草地放牧和刈割比围封的含量高(活性强、数量多);土壤微生物量碳、氮含量、土壤酶活性(除脲酶)和土壤微生物数量均以表层(0～10cm)最高(活性最强、数量最多),随着土层深度增加而降低(活性下降、数量减少)。土壤呼吸速率与微生物量碳、土壤酶活性(除过氧化氢酶)成正相关,与微生物量氮、过氧化氢酶和微生物数量成负相关,其中只与微生物量氮相关性显著,而其余之间均不显著。     

温性荒漠草原土壤酶与肥力的关系

为揭示放牧扰动下土壤养分供给水平的变化,对温性荒漠草原冬春季牧场不同放牧强度下土壤酶活性与肥力因子的关系进行了研究.结果表明:放牧区土壤呈弱碱性;随放牧强度的增加,土壤容重增大;除对照区外,各层土壤含水量、全氮、速效氮、有机质和速效磷均随放牧强度的增加而下降,且随土层深度的加深含量有递减趋势;除重牧区20～30cm土层外,各放牧区各土层土壤脲酶含量差异不显著;土壤碱性磷酸酶各放牧区极显著高于对照区(P＜0.01);过氧化氢酶除0～10cm土层随放牧强度的增加有增加趋势外,其他各层均表现LG＞ MG＞CK＞ HG的变化.相关分析表明,3种酶与土壤主要肥力因子间相关显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01),说明土壤酶可以用来表征土壤肥力状况;主成分分析同样得出土壤脲酶和过氧化氢酶活性与土壤肥力之间具有良好的相关性,可以用来指示草原退化与恢复状况.     

不同粒径土壤的反射光谱对荒漠土壤有机质含量的响应

为研究荒漠土壤有机质的高光谱诊断技术,分析了不研磨土样与2 mm土样的高光谱反射特征及与有机质含量的相关性。结果表明：不研磨土样的原始反射光谱在365.0~449.2 nm和567.8~799.8 nm与土壤有机质成极显著负相关。反射光谱经数学变换后,扩展了与有机质极显著相关的波段范围,2 mm土样光谱反射率与有机质的最大相关系数（|r|=0.420）高于不研磨土样（|r|=0.351）。2 mm土样光谱经一阶微分变换后,在569.2 nm和1141.5 nm建立的土壤有机质含量预测模型精度较高,但是当有机质含量低于9 g·kg^-1时,预测精度较差。     

格姆滩黑土滩人工草地土壤水分动态研究

通过对青海草地早熟禾人工草地和“黑土滩”退化草地土壤水分动态的研究,结果表明：两样地0—20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,人工草地7月下旬土壤含水量达到最高值,“黑土滩”退化草地8月下旬达到最高值;各个时期土壤平均含水量人工草地总体上高于“黑土滩”退化草地;各时期0－20cm土壤水分垂直变化,人工草地随土层深度的增加而减小,“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大。     

木醋对蓝莓土壤pH和主要营养成分的影响

本研究以‘蓝丰’蓝莓2年生盆栽植株作为研究试材,以硫磺为对照,研究比较不同用量的木醋 (稀释30倍液) 对蓝莓土壤的pH值、有效N、P、K,和有机质含量的影响,以期丰富蓝莓栽培土壤调节物质。研究结果表明,在土壤中施用硫磺后能降低土壤的pH值,但是降低幅度较小速度较慢,不能在短时间内有效降低土壤的pH,而施用木醋不仅能降低土壤的pH值,而且见效快。其中木醋液用量为1200 mL处理的土壤在施用后3第3月即能使土壤pH值降到蓝莓生长最适范围,同时土壤中有效N、P、K含量随pH降低而增加,土壤有机质随pH降低而分解加快含量降低,有利于有机质营养的释放。综合分析表明,木醋是一种见效快,易于施用的一种蓝莓栽培土壤pH改良物质。     

黑土滩人工草地土壤种子库研究

采用萌发试验方法,研究了黑土滩人工草地土壤种子库的物种组成、密度、时空格局和物种多样性等特征,为黄河源区黑土滩退化草地改建成的人工草地群落演替的动态预测和持续利用提供一定的理论依据。结果表明:土壤种子库中共有36种植物组成,隶属于16科;土壤种子库在物种比例和发芽数比例上都表现出多年生草本植物>一二年生草本植物>灌木;土壤种子库中禾本科植物是群落的优势种,经济型中优良牧草占最大比例;土壤种子库中种子数量在垂直分布上呈现出由表层土壤向深层逐层减少的变化规律;人工建植草地Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数均随年龄的增长而呈下降趋势。     

沙地豆禾混播草地土壤酶与土壤养分对混播比例的响应

在科尔沁沙地以紫花苜蓿(Medicago sativa)和无芒雀麦(Bromus inermis)为材料,研究豆禾2 ∶ 2和豆禾1 ∶ 2两种间行混播比例对人工草地土壤养分和土壤酶活性的影响.结果表明:土壤养分含量(有机质、碱解氮、速效磷、有效钾)和土壤酶活性(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)均随土层加深而逐渐降低,呈现表聚性特征;土壤有机质和速效磷含量均表现为豆禾1 ∶ 2处理高于豆禾2 ∶ 2处理,碱解氮和有效钾含量及4种土壤酶活性均表现为豆禾2 ∶ 2处理高于豆禾1 ∶ 2处理,说明适当增加豆科牧草比例可不同程度的提高土壤酶活性,有利于土壤养分的积累和转化;相关分析和主成分分析表明,土壤酶活性与土壤主要养分因子间具一定相关性,豆禾混播草地的土壤肥力水平是由土壤酶活性和土壤养分因子共同决定的.