水淹胁迫下三峡库区野生狗牙根根系酶活性变化

三峡库区消落带治理的重点方向是筛选消落带适生植物,故研究已筛选的适生植物狗牙根在水淹生境下抗胁迫相关酶活性变化对于消落带的生态治理具有重要意义。以三峡库区自然消落带野生狗牙根（XC）和非消落带野生狗牙根（FC）为研究对象,采用野外采样和对比分析等手段研究了三峡库区自然消落带野生狗牙根（XC）在不同水淹深度的抗胁迫酶活性变化。结果显示:①随着水淹深度增加,XC组狗牙根根系MDA含量均呈递增趋势,表明狗牙根在深淹胁迫下胁迫程度逐渐加剧。② XC组狗牙根根系乙醇脱氢酶（ADH）、谷胱甘肽还原酶（GR）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）的酶活性和游离脯氨酸含量较对照均有增加;ADH、POD和SOD酶活性最高值出现在水淹深度为8 m,而GR酶活性的最高值出现在水淹深度为4 m。③水淹期间,XC组狗牙根根系淀粉含量基本和对照同水平,可溶性糖含量较对照有所降低,表明水淹期间狗牙根处于低代谢和高储能状态。从水淹胁迫下抗胁迫酶活性变化角度解释了筛选到的野生狗牙根是三峡水库消落带植被恢复的适生物种。     

水淹胁迫下饲料桑苗的生长及光合响应

三峡库区消落带耐淹植物的筛选一直是该区生态系统修复的关键问题。该文利用室内水淹模拟试验研究了不同程度水淹胁迫下饲料桑苗的生长及光合响应特性。试验以1 a生饲料桑为材料,水淹胁迫分为对照、根淹、深淹等不同水平处理。结果表明:1水淹胁迫下根淹处理和深淹处理桑苗都生出不定根,根淹处理桑苗出现的涝害症状较轻,而深淹处理则从水淹5 d开始出现叶斑、黄化等症状,水淹结束严重落叶;2水淹明显影响桑苗的生长,影响程度为根淹小于深淹,且根淹处理桑苗能维持较高的株高、地径生长率;3水淹降低了桑苗的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。根淹处理桑苗的光合响应指标在水淹40 d明显低于对照处理,但仍能维持较高水平,之后随水淹时间增加没有明显变化,而深淹处理桑苗的光合响应指标在水淹55 d已很微弱。4深淹胁迫对桑苗水下叶片光合能力的影响大于对水上叶片的光合能力的影响。水淹55 d深淹处理水上叶片的净光合速率甚至和根淹处理很接近。因此1 a生饲料桑苗无法抵抗长期深淹,却可很好地适应根淹,适合在消落带海拔较高、水淹深度较浅的区域生长。研究为库区消落带的生物治理提供了理论支持。     

狗牙根根系抗拉性能对水淹时长的响应

为明确水淹胁迫下植物根系对水淹时长的响应特征，该研究以三峡库区消落带优势植物狗牙根根系为研究对象，以未水淹为对照，分析不同水淹时长下（0,15,30,60,90,120,150和180 d）狗牙根根重密度、根系活力及抗拉性能的变化规律，明确根系抗拉性能对水淹时长的响应规律。结果表明：随着时间的增加，对照组根重密度和根系活力基本无明显变化，而淹没组根重密度与根系活力均随水淹时长增加呈先急剧减小后缓慢减小的变化规律，水淹初期（15 d）减小量分别占根重密度和根系活力总减小量的65.15%和75.86%。水淹环境会明显降低狗牙根根系抗拉性能，根系最大抗拉力和抗拉强度均随水淹时长的增加而下降，180 d水淹分别造成根系抗拉系数和抗拉强度系数减小了59.46%和59.48%。不同直径根系对水淹的响应程度有所不同，根系最大抗拉力下降程度随其直径的增加而增加，0.6～0.7 mm直径狗牙根根系最大抗拉力下降幅度最大，达7.56 N，抗拉强度下降程度则随根系直径的减小而增加，0.1～0.2 mm直径狗牙根根系抗拉强度下降幅度最大，达36.42MPa。因此，水淹显著降低狗牙根根重密度、根系活力和抗拉性能...     

香根草光合特性对水淹-干旱交替胁迫的响应

三峡水库消落带因水位的周期性变化,使其土壤含水量呈干湿交替变化,而大多数原有植物难以适应新的生境,导致生态系统严重破坏。利用盆栽法模拟其水淹条件,以30,60,90和120d为周期进行水淹—干旱交替处理,研究了香根草当年实生幼苗在水淹与干旱交替胁迫下的光合特性及生理生态适应机制。结果表明,不同胁迫周期的水淹—干旱交替胁迫均显著影响香根草幼苗的生长及其光合生理特性。各组幼苗的株高、净光合速率、气孔导度及叶绿素含量等生理生态学指标均随时间变化呈不同幅度的升降变化。而不同组间的各项指标值均随交替周期的增大而减小。但无论何种变化,各处理组最终又都能逐渐恢复或趋于稳定状态,保持较高的存活率。因此,香根草对水淹和干旱均具有良好的耐受力和适应性,可作为三峡库区消落带植被恢复建设的重要植物种类。     

豆科牧草根际土壤脲酶活性的研究

研究结果表明:土壤脲酶活性与养分含量呈极显著相关,可作为评价土壤肥力的生物学指标;脲酶活性的垂直分布随土层深度而递减;土壤脲酶活性数量随作物生长与根系生物量的增强而增加,与土壤微生物数量显著相关;根际土壤脲酶活性高于近根际土壤;不同种类豆科牧草,根际土壤脲酶活性存在明显差异。深根豆科牧草苜蓿、草木樨可留给深层土壤大量根系残留物,从而有利于提高土壤深层脲酶活性与综合供肥能力。     

不同生育期淹涝胁迫对杂交稻形态特征和产量的影响

以杂交晚稻湘丰优103为试材,在抽穗扬花期和乳熟期分别设计不同淹水深度及淹水时间的淹涝胁迫试验,通过测定淹水前后水稻绿叶数、气生根、倒伏状况、产量构成等因素的变化,分析不同生育期水稻对淹涝胁迫环境的敏感性。结果表明：（1）同一生育期相同淹水深度,不同生育期相同深度的淹涝处理,淹水时间与绿叶数变化量均呈极显著负相关关系。（2）同一生育期,产生气生根的茎的比率与淹水深度呈负相关关系,与淹水时间呈正相关关系;茎节越低,气生根现象越明显,抽穗扬花期气生根现象较乳熟期更明显。（3）抽穗扬花期发生的倒伏为茎倒伏,同一淹水深度,水稻植株的断茎百分率与淹涝时间呈极显著正相关关系。乳熟期发生的倒伏为根倒伏,淹水越深、淹水时间越长,根倒伏现象越明显。（4）产量结构方面,抽穗扬花期对淹涝胁迫较乳熟期更敏感,全淹5d以上,几乎绝收;乳熟期,淹水越深、淹水时间越长,对产量结构的影响越大。研究结果可为制定洪涝灾害对杂交稻致灾的评价标准,进行洪涝灾害致灾能力、致灾强度的鉴定提供理论依据。     

西南干旱河谷区水库消落带柳树造林效果评价

适宜耐淹抗旱植物的遴选是消落带植被恢复的关键。为探讨柳树在西南干旱河谷区消落带植被恢复中的可行性和实际效果,以凉山州大桥水库消落带柳树栽植试验区为研究对象,通过栽植当年和经历1个消落带淹水—出露过程的柳树林地每木调查,定量评价了柳树栽植的成活率和保存率,并对比分析了不同下垫面下的柳树树高、胸径、冠幅等生长表现。同时,利用简易水土流失观测样方对土壤基质保育措施的水土保持效应进行了观测分析。结果表明:(1)柳树能较好地适应大桥水库消落带环境,当年成活率达到98%,第2年保存率为96%。(2)大桥水库消落带不同土壤条件的柳树生长表现为棕壤黄棕壤红壤。(3)柳树生长表现随着淹水深度的增加而降低,大桥水库消落带淹水深度低于5m的区域柳树生长表现最好。(4)石坎筑台较适宜大于15°的陡坡区造林使用,可有效防止柳树栽植穴土壤基质的流失和破坏,减蚀效益达到75%。     

酸性黄壤铅污染下植物根际微生物和酶活性研究

采用盆栽试验研究了酸性黄壤铅污染下4种草本植物根际土壤微生物数量和酶活性的变化。结果表明:植物根际土壤中细菌、真菌和放线菌对铅污染的响应因植物根系环境的不同而有所区别:4种植物根际土壤中细菌和真菌数量增加,但增幅不一致。黑麦草和早熟禾根际土壤放线菌数量降低,翦股颖根际土壤放线菌数量呈现波动起伏。4种植物根际土壤中过氧化氢酶活性、淀粉酶活性和中性磷酸酶活性与土壤铅含量都表现出负相关性,与淀粉酶活性负相关达到极显著,铅对黑麦草和狗牙根根际土壤脲酶活性表现出低浓度下激活高浓度下抑制,早熟禾和翦股颖根际土壤脲酶活性与土壤铅含量表现出正相关性。     

狗牙根群落土壤-根系系统的结构及其抗冲刷与抗侵蚀性能的空间变化

[目的]探讨三峡库区消落带常见的物种狗牙根对库区消落带固土护坡的作用机理。[方法]结合野外调查和室内试验研究,对狗牙根群落根土复合体的结构、根土复合体抗冲刷与抗侵蚀性能及其空间变化进行研究。[结果]狗牙根根系对土壤抗冲性和抗蚀性都有显著的增强效应。随着狗牙根根系生物量的增加,土壤抗冲性和抗蚀性能力也随之增强,且根系生物量与土壤抗冲性和抗蚀性有线性相关性;土壤的抗冲刷与抗侵蚀能力还受消落带海拔梯度的影响,随着海拔梯度的上升,土壤的抗冲刷与抗侵蚀能力逐渐增强,在175m高度达到最大。[结论]由于高度升高,被淹的时间缩短,狗牙根在高海拔地区的生长状况好于低海拔地区。     

酸性黄壤铅污染下植物根际微生物和酶活性研究

采用盆栽试验研究了酸性黄壤铅污染下4种草本植物根际土壤微生物数量和酶活性的变化。结果表明：植物根际土壤中细菌、真菌和放线菌对铅污染的响应因植物根系环境的不同而有所区别：4种植物根际土壤中细菌和真菌数量增加,但增幅不一致。黑麦草和早熟禾根际土壤放线菌数量降低,翦股颖根际土壤放线菌数量呈现波动起伏。4种植物根际土壤中过氧化氢酶活性、淀粉酶活性和中性磷酸酶活性与土壤铅含量都表现出负相关性,与淀粉酶活性负相关达到极显著,铅对黑麦草和狗牙根根际土壤脲酶活性表现出低浓度下激活高浓度下抑制,早熟禾和翦股颖根际土壤脲酶活性与土壤铅含量表现出正相关性。     

我国主要土壤剖面酶活性状况

本世纪五十年代以来,由于科学的发展以及新技术的引入,土壤酶的研究愈来愈为人们所重视。试验研究已证明,土壤酶是土壤的组成分之一。     

黄土高原油松根际土壤酶活性及真菌群落多样性研究——以黄龙山林场为例

为了解黄土高原油松林根际土壤酶活性和真菌群落多样性,本研究分析了陕西黄龙县不同样区油松根际土壤脲酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性,并采用巢式PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究了油松根际土壤中真菌群落多样性。结果表明,该地区油松根际真菌群落相似性较高,但受坡向、海拔、土壤水分及人类扰动等诸多因素的影响,不同样区的真菌群落多样性和土壤酶活性存在差异。油松根际各土壤酶活性均表现出坡顶样地高于坡底样地,阴面样地高于阳面样地,林区路旁样地由于采样环境不同于林中样地,酶活性介于其他样地之间;丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(EH)分析表明,该区域油松根际土壤真菌群落多样性分布特征与酶活性分布特征相一致。相关性分析表明,除过氧化氢酶外,其余酶活性之间、以及与真菌多样性均呈显著正相关(p0.05);土壤含水量与真菌多样性和土壤酶活性除多酚氧化酶外均呈显著正相关(p0.05);而土壤p H与各种酶活性之间均未达显著相关水平(p0.05)。土壤含水量是影响该地区真菌群落多样性与土壤酶活性主要因素之一。     

施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤 肥力垂直分布的影响

为探明施肥深度对生土地玉米(Zea mays L.)地上部生产力、根系及根际土壤肥力的影响,连续2年以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱法,以不施肥为对照,研究不同深度(0~20 cm、60~80 cm、100~120 cm、140~160 cm和180~200 cm)施用生物有机肥对玉米地上部生产力及根重、根际土壤酶活性、根际土壤养分含量垂直分布的影响。结果表明:1)在0~200 cm土层范围内,随施肥深度的加深,玉米地上部生产力、总根重等指标均呈先增加后减少的规律。施肥深度在100~120 cm处的玉米总根重(52.3 g)及地上部生产力(361.0 g)最大。2)所有施肥深度的根重垂直分布均呈"T"型,以0~20 cm耕层根重最大,占总根重的50%左右,随根系下延,根重明显递减(P0.05)。施肥深度100~120 cm可以获得最大总根重和0~40 cm耕层根重(27.19 g)。根系N、P和K养分积累适中,平均分别为6.60 g·kg~(-1)、2.38 g·kg~(-1)和8.16 g·kg~(-1)。3)施肥明显提高根际土壤酶活性和养分含量。施肥深度为60~80 cm,0~200 cm土层根际土壤脲酶活性较高,介于0.108~0.354 mg(NH3-N)·g~(-1)(soil)·24h~(~(-1));施肥深度为140~160 cm时,0~200 cm土层根际土壤蔗糖酶活性和速效磷含量较高,分别为12.9~19.6 mg(glucose)·g~(-1)(soil)·24h~(-1)和4.31~6.02 mg·kg~(-1);施肥深度180~200 cm,0~200 cm土层根际土壤有机质含量较高,介于5.55~7.14 g·kg~(-1);施肥深度小于100 cm或大于120 cm,0~20 cm土层根际土壤碱性磷酸酶活性和碱解氮含量较高,分别0.497 mg(phenol)·g~(-1)(soil)·24h~(-1)和25.4 mg·kg~(-1)。4)相关分析表明,在生土地上,不同施肥深度处理下,玉米根重、根系NPK营养、根际土壤酶活性及根际土壤NPK营养密切相关。5)根据FACTOR过程和CLUSTER聚类分析,优化得出改良黄土母质生土地玉米冠-根-土系统的适合施肥深度范围为60~160 cm。本研究结果为通过施肥加快生土熟化提供了新的思路。     

氨基酸有机肥对棉花根际和非根际土壤酶活性和养分有效性的影响

在新疆石河子进行了2年不同氨基酸有机肥施用量的大田试验,测定棉花根际和非根际土壤酶活性和有效养分含量。结果表明,棉花根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性高于非根际,且脲酶、纤维素酶活性达到显著差异。新陆早8号根际过氧化氢酶活性高于新陆早12号,但蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性低于新陆早12号。根际碱解N呈显著降低,速效P呈增加趋势。膜下滴灌根际和非根际土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、土壤pH及非根际的碱解N、速效P、根际的速效K较淹灌高,而土壤蔗糖酶、纤维素酶、根际碱解N、速效P、非根际的速效K较淹灌低。氨基酸有机肥对棉花根际和非根际土壤酶活性都有增加作用。土壤pH随着有机肥施用量的增加呈下降趋势,根际低于非根际。氨基酸有机肥增加了土壤碱解N、速效P、速效K含量。     

黄河三角洲冲积平原湿地土壤酶活性与养分相关性研究

对黄河三角洲冲积平原湿地酶活性与土壤养分相关性做了研究。结果表明,随着离海距离的增加,土壤有机质及各养分表现出有规律的变化,土壤脲酶、过氧化氢酶活性沿湿地演替的方向活性升高,过氧化物酶活性降低。土壤有机质和各养分与酶活性相关性达极显著和显著水平,不同土壤酶活性之间也有显著的相关性。三种酶可以作为评价黄河三角洲冲积平原湿地土壤肥力的指标。     

黄河三角洲冲积平原湿地土壤酶活性与养分相关性研究

对黄河三角洲冲积平原湿地酶活性与土壤养分相关性做了研究.结果表明:随着离海距离的增加,土壤有机质及各养分表现出有规律的变化,土壤脲酶、过氧化氢酶活性沿湿地演替的方向活性升高,过氧化物酶活性降低.土壤有机质和各养分与酶活性相关性达极显著和显著水平,不同土壤酶活性之间也有显著的相关性.3种酶可以作为评价黄河三角洲冲积平原湿地土壤肥力的指标.     

污灌时间对土壤肥力及土壤酶活性的影响

通过时空互代、野外调查和采样分析的方法,研究了石家庄栾城县不同污水灌溉时间下（0~52 a）耕地土壤肥力及土壤酶活性特征。结果表明：与对照点相比,污水灌溉区土壤有机质、全氮、全磷含量,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均相对较高,而土壤阳离子交换量、过氧化氢酶和脱氢酶活性无明显的变化规律;污水灌溉区土壤全氮、蔗糖酶、磷酸酶与污灌时间之间表现出显著正相关性（P〈0.05）,其他指标与污灌时间之间均无显著相关性;土壤肥力（有机质和全氮）、重金属（总Cr和总Cd）与水解酶（脲酶和磷酸酶）之间表现出显著正相关性,交换态Cr与脱氢酶活性之间呈现出显著负相关性。上述特征反映了污水灌溉时间对土壤肥力及土壤酶活性具有复杂的影响效应,而这些效应是决定污水灌溉区土地生产力能否高产的重要因素。     

黄土丘陵沟壑区典型林地土壤微生物、酶活性和养分特征

通过对陕西吴起县黄土沟壑区退耕还林地不同林分(沙棘、刺槐、油松、小叶杨)根际与非根际土壤养分、酶活性和微生物特征进行研究,比较4种典型林分及退耕草地“根际效应”及根际对养分的截留效应,评价根际效应对土壤特性产生不同改良效果,为黄土沟壑区退耕地人工林科学选择造林树种提供理论支持。研究表明:1根际与非根际土壤中有机质含量、有效磷含量、碱解氮含量和速效钾含量表现出显著差异,有机质、有效磷、速效钾含量均呈现明显的根际聚集现象。2根际土壤微生物数量和土壤酶活性总体高于非根际,仅油松样地中过氧化氢酶活性和小叶杨样地中脲酶活性根际低于非根际。3根际土壤中脲酶活性与细菌和真菌数量相关性达到显著水平,过氧化氢酶活性与真菌相关性达到显著水平;有机质含量与细菌、放线菌数量和脲酶活性相关性达到显著水平;碱解氮、有效磷含量均与细菌、真菌数量和脲酶活性相关性达到显著水平。在非根际土壤中,土壤养分含量与土壤微生物、土壤酶活性的相关性明显降低。4从土壤肥力综合水平看,根际土壤肥力水平综合得分总体上大于非根际土壤,其中根际土壤中沙棘小叶杨油松刺槐草地。沙棘能大幅度提高土壤肥力,具有较好的土壤改良效果。     

不同施肥处理对土壤养分含量及土壤酶活性的影响

在田间试验条件下,通过对花生各生育期土壤养分含量与酶活性的研究,探讨了不同施肥处理对土壤养分含量及土壤酶活性的影响。结果表明:各生育期不同施肥处理土壤养分含量以控释掺混肥处理最高,在整个生育期内都能满足花生对养分的需求,普通复合肥在土壤中养分释放迅速,后期出现脱肥现象;土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性以控释掺混肥处理最高,纯控释肥处理其次,均明显高于普通复肥和对照处理,过氧化氢酶活性受肥料类型的影响较小,变化范围在2.68～6.26ml/g之间;3种土壤酶活性与速效P含量的相关性最好,其中脲酶活性与土壤速效P含量相关性达到极显著正相关,过氧化氢酶活性与速效P含量为极显著负相关,脲酶活性与碱解N含量存在显著正相关,磷酸酶活性与碱解N同样存在显著正相关,过氧化氢酶活性与速效K含量存在极显著负相关。这说明土壤酶活性与土壤养分含量呈密切的相关性,可将其作为评价土壤肥力的指标。