不同化感型杉木无性系根际土壤微生物数量季节动态

以杉木化感忍耐型和化感敏感型无性系为材料,杉木1代林、连栽2代林、连栽3代林以及阔叶林土壤为培养基质,采用盆栽方式,测定不同化感型杉木无性系根际土壤细菌、真菌和放线菌数量的季节动态。研究表明,相同培养基质及测试时间下,杉木忍耐型无性系根际土壤微生物总数及细菌、放线菌和真菌数量均高于敏感型无性系,且随着培养时间延长,增加幅度逐渐变大。同一培养基质下,不同化感型杉木无性系根际土壤微生物总数及细菌数量表现为2011年9月最高,2011年12月最低;真菌及放线菌则表现为2011年6月最高,2011年12月最低。相同测试时间下,随着连栽代数的增加,不同化感型杉木无性系根际土壤微生物总数及细菌、真菌和放线菌数量均呈逐渐下降趋势。     

连栽杉木林地土壤对其无性系幼苗土壤酶活性和酚酸类物质含量的影响

探讨杉木在连栽杉木林土壤培养下,其优良无性系根际与非根际土壤酶活性以及根际和根尖酚类物质含量的变化特征及其相互关系,揭示杉木优良无性系对不同连栽代数土壤培养的响应机理,以不同连栽代数杉木人工林土壤为培养基质,栽植杉木无性系幼苗2a后,采用抖落法取根际和非根际土壤测定相关酶活性和根际酚类物质含量,并剪取0～2cm根尖测定酚酸类物质含量。结果表明,在杉木根际土壤和非根际土壤中的脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶及酸性磷酸酶活性总体上随连栽代数增加呈下降的变化趋势,而多酚氧化酶活性呈上升的变化趋势。杉木优良无性系根际土壤中共鉴定出11种酚类物质,其中阿魏酸、没食子酸和咖啡酸相对含量较高,是最主要的酚类物质。没食子酸相对含量随连栽代数增加而增多,阿魏酸含量表现为先降后升,但均高于对照,而咖啡酸则表现为先升后降,其含量均低于对照,且三者在三代林中的含量均高于一代林;杉木根尖中共鉴定出8种酚类物质,其中儿茶素、奎尼酸和山奈酚相对含量较高。儿茶素含量逐代下降,二代林和三代林中其含量均高于对照;山奈酚含量逐代增加,而不同连栽代数中其含量均低于对照;奎尼酸含量表现为先升后降,而不同连栽代数中其含量均高于对照。相关性分析表明,鞣花酸、奎尼酸与酸性磷酸酶呈显著负相关,龙胆酸与酸性磷酸酶呈极显著正相关,芦丁、龙胆酸与多酚氧化酶呈显著负相关,鞣花酸与多酚氧化酶呈显著正相关,没食子酸与脲酶呈显著负相关;槲皮素、芦丁和香草酸与脲酶呈显著正相关,对香豆酸和山奈酚与蔗糖酶呈显著正相关。综上所述,杉木连栽可能会通过改变杉木根尖和根际土壤中酚类物质的积累来影响土壤酶的活性,进而影响杉木对养分的吸收利用,最终导致杉木连栽障碍的发生。     

铝胁迫对不同林分土壤中杉木幼苗根际土壤酶活性和微生物的影响

探讨在铝胁迫下,不同林分土壤中杉木(Cunninghamia lanceolate)根际土壤酶活性和微生物数量变化特征及其相互关系,揭示杉木对铝胁迫的响应机理,以杉木1代林、次生杉木2代林及次生阔叶林土壤为培养基质,通过室内盆栽试验,研究了不同质量分数铝处理对杉木幼苗根标土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明:随着铝质量分数的增加,蔗糖酶活性呈降低趋势,真菌数量呈上升趋势,脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性以及细菌和放线菌数量则具有低促高抑现象;随着胁迫时间的延长,蔗糖酶活性不断下降,多酚氧化酶活性和真菌数量不断提升,而脲酶和过氧化氢酶活性以及细菌和放线菌数量则在低质量分数铝处理下普遍呈上升趋势,中高质量分数铝处理下普遍呈下降趋势;铝胁迫下的3种林分类型土壤的杉木幼苗根系微环境中,土壤酶活性以及细菌和放线菌数量均呈次生阔叶林中最大、杉木1代林其次、次生杉木2代林最小,真菌数量则与之相反;4类土壤酶活性与细菌和放线菌数量基本呈正相关,与真菌数量基本呈负相关。综上所述,杉木具有通过调节根系分泌应对铝胁迫逆境的应对机制,并进而影响根系土壤酶的活性和微生物的种群结构和数量。土壤中铝的质量分数对于杉木幼苗根际微生态环境具有低促进、高抑制的调控作用。次生阔叶林土壤具有较高的耐铝性,杉木1代林其次,次生杉木2代林最低。     

不同化感型杉木无性系对连栽地的生理响应

采用盆栽模拟生物培养方法,以1年生不同化感型杉木无性系(敏感型、忍耐型)为试验材料,以不同连栽代数(杉木1代林、连栽2代林、连栽3代林)及闽楠人工林(CK)土壤为培养基质,通过测定杉木叶绿素含量[Chla、Chlb、Chl(a+b)、Chla/Chlb],叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo),抗氧化酶(SOD、CAT、POD、PPO)活性以及丙二醛(MDA)含量,从而揭示不同化感型杉木无性系对连栽地的生理响应机制。结果表明:(1)与CK相比,2种杉木无性系随连栽代数增加,Chla、Chlb、Chl(a+b)呈下降趋势,Chla/Chlb呈上升趋势,Fo呈上升的趋势,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo呈下降趋势,抗氧化酶活性和MDA含量也呈上升趋势。(2)同一林分类型土壤下,忍耐型杉木无性系叶绿素含量、荧光参数值基本高于敏感型杉木无性系,而抗氧化酶及丙二醛值基本低于敏感型杉木无性系,且这2种杉木无性系各参数之间差异显著。(3)杉木叶绿素含量和叶绿素荧光参数相关性分析表明,Chla、Chlb、Chl(a+b)与Fo呈负相关,与Fv/Fo呈显著正相关;Chla/Chlb与Fv、Fv/Fm、Fv/Fo呈显著负相关。     

杉木根际土壤特性的研究(Ⅱ)杉木根际的生物化学特性

本研究测定了浙江省一些林场内杉木林地杉木根际和非根际土壤的微生物数量和酶活性。结果指出,杉木根际和非根际土壤中的微生物以细菌为主,其中氨化细菌占有较大数量。杉木根际土壤的细菌、放线菌和真菌数量都显著地高于非根际土壤。脲酶、蔗糖酶、磷酸酶脱氢酶和纤维素酶活性也有同样趋势,但多酚氧化酶则相反。根际微生物数量和酶活性与土壤化学性质有关。杉木连栽显著地降低根际微生物数量和脱氢酶、纤维酶活性,但增大了多酚氧化酶活性。这表明降低了生物化学活性。而这又会引起根际养分不足和有毒物质积累,导致连栽杉木较低的生长速率。     

增施生物炭对烤烟成熟期根际土壤酶活性的影响

田间试验向土壤中增施不同量的生物炭,再对烤烟成熟期根际土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、多酚氧化酶活性进行了分析。结果表明:增施生物炭可显著提高土壤过氧化氢酶和脲酶活性,但对根际土壤转化酶和多酚氧化酶活性影响不显著;生物炭与有机肥配施比与无机肥配施改善土壤酶活性的效果更好。     

增施生物炭对烤烟成熟期根际土壤酶活性的影响

田间试验向土壤中增施不同量的生物炭,再对烤烟成熟期根际土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、多酚氧化酶活性进行了分析。结果表明:增施生物炭可显著提高土壤过氧化氢酶和脲酶活性,但对根际土壤转化酶和多酚氧化酶活性影响不显著;生物炭与有机肥配施比与无机肥配施改善土壤酶活性的效果更好。     

锰对商陆根际微生物及土壤酶的影响

进一步阐明植物对锰毒的耐性机制,通过盆栽试验对不同Mn浓度下美洲商陆根际微生物及土壤酶活性的影响及用顺序浸提法研究商陆根际Mn形态与6种土壤酶的关系.结果表明:1)随Mn浓度的增加,真菌数量逐渐减少,细菌、放线菌数量变化呈波动性.2)低浓度Mn可刺激脲酶、磷酸酶的活性;高浓度下,脲酶、蛋白酶、转化酶、过氧化氢酶、磷酸酶活性均受到不同程度的抑制;多酚氧化酶活性在高浓度下增加.3)相关分析表明,锰浓度与土壤酶活性间存在显著负相关性,相关程度为过氧化氢酶＞脲酶＞磷酸酶＞多酚氧化酶＞蛋白酶＞转化酶;脲酶、蛋白酶、转化酶、多酚氧化酶、磷酸酶5种酶的活性间呈显著正相关,表明它们对锰胁迫有相似的适应性.过氧化氢酶、脲酶对锰的影响作用最敏感.4)土壤酶与锰化学形态多呈线性关系,各形态Mn与脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性均呈显著或极显著负相关,而与转化酶活性的负相关性很小,全Mn与蛋白酶活性及专性吸附态Mn与多酚氧化酶活性的相关性显著.5)各形态锰含量与土壤酶活性的相关关系优于总量锰,因此可将锰各形态含量关系作为评价红壤锰污染程度的主要生物学指标.     

1、2代不同林龄马尾松人工林土壤微量元素及酶活性

采用配对样地法,以不同发育阶段(8、15、18、20 a)的1、2代马尾松人工林为研究对象,对1、2代不同林龄马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林0～20 cm和＞20～40 cm土层土壤有效微量元素及酶活性进行了比较分析.结果表明:连栽后,幼龄林土壤中有效微量元素质量分数均不同程度的上升且有效态Mn质量分数在1、2代间差异显著(P＜0.05);中龄林土壤有效Fe、Cu、Zn质量分数均呈上升趋势,而有效Mn质量分数呈下降趋势,且有效Fe、Cu质量分数在1、2代间差异显著(P＜0.05).连栽后,幼龄林、中龄林相同层次土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性2代均高于l代,且幼龄林O ～ 20 cm土层土壤蛋白酶、磷酸酶和2层次土壤脲酶、过氧化氢酶、中龄林0 ～ 20 cm土壤蛋白酶、磷酸酶、多酚氧化酶和＞20 ～ 40 cm土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在1、2代间差异显著(P＜0.05).从不同土壤层次看,土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn质量分数以及土壤各种酶活性在同代幼龄林、中龄林中总体表现出随土层深度增加呈不同程度的下降趋势,同时在同代相同土壤层次的幼龄林、中龄林中也存在一定差异.     

杉木连栽对土壤氮含量和氮转化酶活性的影响

连栽严重影响了杉木人工林的可持续经营,为探讨连栽杉木林地土壤氮循环的障碍机理,以湖南会同森林生态系统野外观测站天然次生林、1代和2代杉木人工林为对象,分析了杉木连栽过程中土壤不同形态氮(铵态氮、硝态氮、微生物量氮、全氮)含量的变化特征,以及土壤氮素含量和土壤氮转化酶(土壤脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、天冬酰胺酶、N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶)活性之间的相关关系。结果表明:(1)随着连栽代数的增加,土壤中硝态氮含量显著增加(P<0.05),2代杉木人工林显著高于天然次生林,而其它土壤理化指标变化不显著;(2)土壤亚硝酸还原酶、蛋白酶及天冬酰胺酶活性随连栽代数增加而发生显著变化,亚硝酸还原酶活性表现为1代>2代>天然次生林,蛋白酶活性随着连栽代数增加而增加,天冬酰胺酶活性表现为天然次生林>2代>1代;(3)土壤亚硝酸还原酶活性与微生物量氮(MBN)呈极显著负相关,与土壤pH值呈显著正相关;蛋白酶活性与土壤含水率和硝态氮(NO3--N)含量呈显著正相关;天冬酰胺酶活性与土壤pH值呈显著正相关;硝酸还原酶活性与土壤全氮(TN)呈极显著正相关。     

杉木檫树根际土壤生化特性比较分析

对杉木、檫树根际土壤的微生物数量、生物化学过程强度和几种酶的活性的分析结果表明：无论是细菌、放线菌还是真菌的数量檫树根际土都明显多于杉木根际土。檫树根际具有较高的呼吸作用、氨化作用、硝化作用和纤维素分解强度。脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性檫树根际土明显高于杉木根际土，但多酚氧化酶活性杉木根际土较高。两种林木各项生化性的Ｒ／Ｓ值除多酚氧化酶以外均大于１，并且檫树的大于杉木的。     

Effects of Different Cropping Patterns of Soybean and Maize Seedlings on Soil Enzyme Activities and MBC and MBN

Through the pot experiment, the effects of different cropping patterns of soybean and maize seedlings on rhizosphere soil urease, catalase, polyphenol oxidase and invertase activities and microbial bio...     

北京山区不同林分类型土壤肥力的研究

为探讨山地森林土壤酶活性与土壤理化性质的关系,对北京延庆山区6种植被类型下不同层次土壤的脲酶、蛋白酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性及其与土壤理化性质之间的关系进行研究。结果表明:在各种林分类型之间所测土壤理化性质和土壤酶指标有显著性差异,并且随着土层的加深,均表现出不断减小的趋势。蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶4种酶活性在不同林分类型中均表现出阔叶林优于针叶林,而多酚氧化酶活性却表现出相反的趋势。所测5种酶活性在6种林分类型A层表现出聚集分布,以脲酶最具代表性。相关分析表明:有机质、全氮、碱解氮、速效钾与所测5种酶活性呈现出不同程度的正显著相关,而有效磷与各种所测酶活性均呈负相关。运用主成分分析可知,土壤酶在第1、2主成分中比重较大,对外界环境变化比较敏感,结合相关分析认为,碱解氮与脲酶可以作为该地区土壤质量评价的首选指标。      

低质量分数Pb对冬小麦幼苗根微域土壤酶活性、微生物量C及土壤呼吸的影响

通过土壤盆栽试验,研究不同w(Pb)(0、50、120、180、230mg/kg)对冬小麦幼苗期根微域土壤酶活性、土壤微生物量C和土壤呼吸强度的影响。结果表明,在小麦幼苗期,Pb对土壤脱氢酶产生极显著(P<0.01)抑制作用,对脲酶、碱性磷酸酶和转化酶的抑制作用相对较弱,对多酚氧化酶的影响表现为激活-抑制-激活的作用,土壤酶活性对Pb的敏感程度为脱氢酶>脲酶>转化酶>多酚氧化酶>碱性磷酸酶;麦苗生长24d时,土壤微生物量C和土壤呼吸强度与未处理土壤相比有所增加,随后则降低,土壤代谢商与土壤微生物量C的变化趋势相反;土壤w(Pb)在低于国家"土壤环境质量标准"规定的Ⅱ类土壤环境基准值时仍会显著影响冬小麦幼苗根微域土壤生理生化功能。     

阔叶红松林不同演替阶段土壤酶活性与养分特征及其相关性

采用对比分析方法,研究了小兴安岭地区阔叶红松混交林在进展演替过程中(形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落)土壤各发生层(A1、B和C层)酶活性,及其与土壤养分有效性和活性有机碳之间的关系。结果表明:土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在进展演替中A1层土壤酶活性明显高于B和C层。而在A1层中土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性在发展阶段较形成阶段有不同程度的下降。土壤多酚氧化酶活性的变化是随着演替阶段的进行呈递减趋势。土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶与土壤养分之间均存在相关关系。其中,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性分别与速效钾、有效磷、有机质和全氮呈极显著相关,而过氧化氢酶和多酚氧化酶与全氮、速效钾、有效磷、有机质也表现出显著相关。此外,土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性与易氧化碳、微生物量碳达到显著相关,与溶解性有机碳不显著相关。而蔗糖酶与3种活性有机碳的相关性均达到显著水平。土壤酶活性与土壤养分特征可以作为一个综合指标,来指示小兴安岭地区不同演替阶段的土壤肥力水平。      

江西省4种主要森林类型土壤有机碳特征比较

利用64个样地实测数据,运用SPSS软件,以江西省杉木林、马尾松林、阔叶林、针阔混交林4种主要森林类型为研究对象,比较分析了土壤有机碳分布特征及其与土壤容重的关系。结果表明:江西省4种主要森林类型的土壤有机碳含量在1 m土壤剖面分布均表现为:表层>亚表层>底层,森林土壤有机碳主要分布在土壤表层,在同一土壤层次均表现为阔叶林>针阔混交林>杉木林>马尾松林,不同森林类型和土壤层次有机碳含量差异性明显;4种森林类型在不同土壤层次土壤有机碳含量均与容重呈显著负相关;森林土壤有机碳密度阔叶林(13.2265±1.18197 kg/m2)>针阔混交林(11.1804±1.78677 kg/m2)>杉木林(9.1065±1.18197 kg/m2)>马尾松林(6.2019±0.94853 kg/m2),不同森林类型的土壤有机碳密度差异性显著,江西省主要森林类型的土壤有机碳密度为10.1740±0.6935 kg/m2。     

不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。