矿区复垦对土壤养分和酶活性以及微生物数量的影响

[目的]研究矿区复垦对土壤养分和酶活性以及微生物的影响,并揭示其时空演变规律。[方法]以安徽省庐江钒矿区碳质页岩风化物区域的复垦土壤为对象,采用野外调查和室内分析的方法,对矿区复垦下的土壤养分、酶活性及微生物数量展开调查。[结果]随着复垦年限的增加,土壤电导率、含水量和全盐含量均明显增加,土壤容重、pH值和总孔隙度则明显降低;随着复垦年限的增加,土壤全钾和有效钾含量均降低,有机质、全氮、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮增加,而全磷和有效磷并没有明显的变化趋势,其中土壤微生物量的变化幅度最大,对复垦的响应最为敏感;随着复垦年限的增加,矿区土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物数量均有所增加,但其增加幅度逐渐减小,细菌数量处于绝对优势地位,占到微生物总数的99.3%以上;随着土层深度的增加,土壤酶活性、微生物数量和土壤养分均呈降低趋势,表现出明显的"表聚性",同层相比,基本呈现出:60a40a20a5a规律,局部有所波动。[结论]矿区复垦能够改善土壤质量和土壤肥力;矿区复垦过程中通过影响土壤微生物活动和代谢进而影响土壤养分及酶活性,同时土壤微生物与养分和酶活性等地下生态指标之间在复垦过程中具有统一性。     

双季稻—绿肥种植系统下长期施肥对赤红壤性状的影响

为阐明双季稻-绿肥种植模式下长期施肥对赤红壤肥力性状的影响,探讨土壤持续利用的培肥模式。通过长期定位田间试验,研究了长期不同施肥处理对赤红壤性水稻土土壤养分、酶活性及微生物性状的影响。结果表明:与不施肥相比,长期施肥显著增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等养分含量,提高了土壤蔗糖转化酶、脲酶、磷酸酶活性以及土壤微生物量碳氮含量和土壤微生物群落物种丰富度、优势度、均匀度。其中土壤养分含量增加了4.5%~117.2%,酶活性提高了4.9%~68.1%,微生物多样性提高了3.2%~71.9%,微生物量碳氮的含量分别增加了7.8%~36.9%,21.4%~65.7%,且以单施有机肥(M)效果最为显著,其次为有机无机肥配施处理(NPKM)及氮磷钾肥+秸秆还田处理(NPKS)。土壤养分与土壤酶活性、微生物多样性及微生物量碳氮含量之间存在显著的相关性(P0.05)。总体上,长期单施有机肥或有机无机配施对于双季稻-绿肥种植系统土壤具有良好的培肥效果。     

退化红壤不同治理模式对土壤肥力的影响

采取4种不同治理模式对福建省长汀县花岗岩区红壤严重侵蚀地进行治理,1992年对各治理模式及相应对照的土壤化学性质、土壤微生物、土壤酶活性、土壤呼吸作用进行研究,结果表明,治理后土壤细菌、真菌、放线菌数量及微生物总数明显增加,土壤水解性酶和氧化还原酶活性及土壤呼吸作用强度得到显著的加强,土壤养分贮量和速效养分供应强度得到明显改善,土壤肥力得到不同程度的恢复。表明采用合适的生物措施,辅以必要的工程措施,是改善严重退化红壤肥力有效途径之一。     

子午岭地区林地破坏加速侵蚀对土壤养分流失和微生物的影响研究

以浅沟集水区为研究对象,分析了子午岭地区林地被开垦破坏15年后裸露地在不同侵蚀强度和侵蚀方式下的土壤养分流失和土壤微生物数量的变化。结果表明,林地开垦破坏后,土壤侵蚀加剧发展,侵蚀强度达159.7t/(hm2a),是林地土壤侵蚀量的上千倍。开垦破坏15年后,裸露地浅沟集水区不同地形部位表层土壤全氮、有机碳、速效磷和土壤微生物总数显著减少,同林地相比,依次分别减少37.9%～82.6%、42.7%～86.4%、24.2%～80.3%和31.8%～92.0%。在裸露地浅沟集水区梁坡随坡长的增加,表层土壤有机碳、全氮和速效磷含量及微生物总数呈显著的下降趋势,且沟槽的土壤各养分含量及微生物总数明显低于沟间。裸露地浅沟集水区土壤养分流失强度及微生物数量减少幅度在浅沟集水区的空间分布与土壤侵蚀方式和侵蚀强度相对应。林地开垦破坏15年后,土壤养分以有机碳流失最严重,其次分别为速效磷、全氮;微生物中的真菌减少幅度最大,细菌次之,放线菌减少幅度最小。     

不同培肥处理对采煤塌陷地复垦不同年限土壤熟化的影响

利用不同培肥处理对晋城煤矿采煤塌陷区复垦土壤熟化效果进行研究,结果表明:每个培肥处理施入土壤中氮(N)、磷(P2O5)养分相同时,经过玉米、小麦的轮作后,各培肥处理对复垦土壤(不同年限)熟化有不同的效果。其中,各处理的土壤全氮、全磷、过氧化氢酶、磷酸酶变化差异不显著;土壤速效N、P、有机质、微生物量碳、氮以及转化酶、脲酶增加较为明显。与对照相比,化肥+有机肥+菌肥处理的培肥效果最为显著,速效氮、磷增加了21.8%,25.5%,有机质增加了14.2%,微生物量碳、氮增加了17.2%,14.8%,转化酶、磷酸酶和脲酶的增量分别达到了10.2%,16.0%,25.0%,其余培肥处理的效果为:化肥+有机肥有机肥化肥对照。     

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0—20 cm和20—40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量碳、氮变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0—20 cm到20—40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量碳、氮显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0—20 cm到20—40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有增加趋势,而碱性磷酸酶活性则呈减小趋势。土壤微生物量碳、氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量碳、氮和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也为提高褐土肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

不同施肥处理对湖南红壤中微生物数量及酶活性的影响

对湖南红壤长期定位试验田的土壤进行了土壤微生物类群的数量和土壤酶活性的测定与分析,结果表明:NPK配施有机肥能明显提高红壤中各类有益微生物的数量。显著增强土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性。采用小麦、大豆、红薯轮作的方式也能较好地培肥土壤,提高有益微生物的数量及过氧化氢酶和磷酸酶活性,直接施有机肥的处理也有较好的效果,而单施N肥几乎各项指标都处于最低值。     

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮量及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0―20 cm和20―40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量C、N变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0―20 cm到20―40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量C、N显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0―20 cm到20―40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有变大趋势,而碱性磷酸酶活性则呈变小趋势。土壤微生物量碳氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量C、N和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土土壤肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也可为提高褐土土壤肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

不同施肥制度对大豆生育期土壤微生物量的影响

通过测定不同施肥制度下大豆土壤微生物量C、N的动态变化,探讨了不同施肥制度对大豆土壤的培肥效应。研究结果表明,与无肥、单施有机肥、单施化肥相比,有机肥与N、P、K化肥配合施用能显著增加大豆各生育时期的土壤微生物量C、N,促进土壤微生物量显著增长,增强了土壤养分容量的供应强度,有利于培肥土壤。     

不同施肥制度对玉米生育期土壤微生物量的影响

通过测定不同施肥制度下玉米土壤微生物量碳、氮的动态变化,探讨了不同施肥制度对玉米土壤的培肥效应。研究结果表明,与无肥、单施有机肥、单施化肥相比,有机肥与N、P、K肥配合施用能显著增加玉米各生育时期的土壤微生物量碳、氮,促进土壤微生物量显著增长,增强了土壤养分容量的供应强度,有利于培肥土壤。     

低丘红壤肥力退化与评价指标体系研究

以对侵蚀红壤肥力退化过程分析为基础，通过因子分析和相关分析对评价红壤肥力退化的指标体系进行了分析研究。结果表明，侵蚀退化红壤复垦后土壤肥力得到不同程度的恢复，时间和生物因素是影响土壤肥力恢复的主要因素。复垦时间长，发展林业均有助于土壤物理、化学和微生物性质的恢复。因子分析能有效地减少土壤性质指标间的重复信息，起到筛选和精简指标的作用。精简的6项指标（有机质含量、水稳性团聚体、过氧化氢酶、土壤物理性黏粒含量、土壤阳离子交换量、土壤微生物量碳）能概括所测定的全部16项指标包含信息的90％以上，能以较少的指标来反映土壤肥力的整体状况。     

草甘膦的土壤酶效应研究

为了探讨当今世界使用量最大的除草剂——草甘膦的土壤环境效应,本文采用室内模拟方法,较为系统地研究了我国4类土壤：褐土、黄绵土、风沙土和红壤,共11个土样中4种主要酶类（脲酶、转化酶、磷酸酶以及脱氢酶）活性与草甘膦间的关系,计算并得到了能够表征土壤轻度污染的生态剂量值ED10。结果表明：非缓冲液法较好地反映了土壤酶的实际情况;草甘膦总体上激活土壤脲酶、转化酶和脱氢酶活性,最大增幅分别为190％、1372％和42％;抑制磷酸酶活性,最大幅度为35％;磷酸酶与草甘膦间为完．全抑制作用机理;激活脱氢酶活性揭示出草甘膦导致了土壤中微生物活性增强,从侧面反映出草甘膦是一种毒性较低的农药。计算获得4类供试土壤褐土、黄绵土、风沙土和红壤ED10值分别为168．3、438．5、35．1和141．4mg·kg^-1;在一定程度上用土壤酶活性比生物来表征土壤污染程度更敏感。土壤性质对草甘膦的毒性有重要影响。     

红壤丘陵区水土流失过程及综合治理技术

根据试验结果 ,分析了红壤丘陵区水土流失和养分损失的过程和动态变化以及在不同耕作轮作措施下的变异特征 ,提出了水土流失区综合治理的技术措施。东南红壤丘陵区水土流失的面积约占土地总面积的 2 1.5 %。水土流失量的年际间差异非常大 ,达 18～ 2 0倍 ,季节间的变化则主要受降雨分布、植被覆盖及人为活动的影响 ,保护性耕作可以明显减少水土流失和养分损失量。采用综合治理技术 ,创造合适的水分和养分条件 ,是快速恢复水土流失区的植被和土壤肥力的有效措施。     

我国中亚热带缓丘区红粘土红壤肥力的演化Ⅱ.化学和生物学肥力的演化

本文着重探讨红粘土红壤化学和生物学肥力在利用过程中的演化特征,并通过聚类分析筛选出评价红壤化学和化学肥力演化的指标,并进行了相应的评价。结果表明：红粘土红壤的要草地及荒地系统由于长期受侵淋溶等退化过程的影响,土壤养分水平已跌至“保底”值．垦殖利用后,其化学肥力随着耕垦熟化过程不断提高,表现为土壤中各种速效养分及交换性Ｃａ、Ｍｇ含量均增加,而交换性Ａ１含量降低。同样,林草地系统红粘土红壤的生长学肥力     

红壤丘陵区水土流失过程及综合治理技术

根据试验结果，分析了红壤丘陵区水土流失和养分损失的过程和动态变化以及在不同耕作轮作措施下的变异特征，提出了水土流失综合治理的技术措施。东南红壤丘陵区水土流失的面积约占土地总面积的21．5％。水土流失量的年际间差异非常大，达18－20倍，季节间的变化则主要受降雨分布、植被覆盖及人为活动的影响，保护性耕作可以明显减少水土流失和养分损失量。采用综合治理技术，创造合适的水分和养分条件，是快速恢复水土流失区的植被和土壤肥力的有效措施。     

中国南方红壤丘陵马尾松林下侵蚀坡面的土壤特性

[目的]探清土壤侵蚀对土壤分布与特性的影响机制,为防治该地区的林下水土流失和土地退化提供科学依据。[方法]基于调查取样和分析测试获取的数据,采用统计和灰色关联度等方法分析红壤丘陵区马尾松林地侵蚀坡面的土壤特性。[结果]红壤丘陵区马尾松林地侵蚀坡面土壤养分相对较低,理化指标基本处于4级以下水平;红壤丘陵区马尾松林地侵蚀沟的土壤指标与坡面土壤的相应指标存在显著性差异,18个土壤指标中,侵蚀沟的土壤有10个指标显著优于坡面土壤的相应指标,侵蚀沟与土壤特性关联度更高,侵蚀沟土壤指标间的显著相关数量更少。[结论]红壤丘陵区马尾松林地的土壤侵蚀对林下土壤特性和分布产生了显著的影响,但侵蚀沟对土壤特性的影响机制尚需进一步研究。     

红壤恢复林地微团聚体形成与稳定的影响机制研究进展

微团聚体是土壤团粒结构的基本组成单元,较大团聚体具有更强的稳定性,其形成与稳定对于土壤有机碳的长期吸存起着决定性作用。目前关于微团聚体形成与稳定性的研究多专注于农业土壤,红壤侵蚀地植被恢复后土壤团聚体稳定性、有机碳分布及微生物群落特征研究也主要集中在大团聚体上,而土壤微团聚体的动态变化及其主要影响因素尚不明确,对于其内在机制更缺乏了解。通过总结土壤微团聚体的形成过程及稳定性,综述了凋落物、根系和菌根对土壤微团聚体形成与稳定的影响,阐述了土壤微团聚体内微生物群落、化学结合态有机碳及有机碳结构是土壤有机碳稳定的重要机制,并提出了未来微团聚体研究方向,以期揭示红壤侵蚀退化地森林恢复过程中微团聚体形成和稳定的生物化学机制,从而为深入阐明有机质—土壤团聚结构—微生物—化学耦合作用和森林土壤碳吸存机制提供参考。     

黄河三角洲退化刺槐林地不同改造模式下土壤酶活性及养分特征

为探索黄河三角洲重度退化刺槐林不同改造模式的改良土壤效果,以改造后的棉田、纯林(白蜡林)、农林间作(白蜡+棉花)、混交林(白蜡+刺槐)为研究对象,未改造的重度退化刺槐林作为对照,分析比较不同改造模式下的土壤酶活性、养分特征及其相关关系。结果表明:4种改造模式对土壤养分含量和酶活性均有显著性差异,土壤剖面表层普遍高于20-40cm土层,农林间作与混交林在退化刺槐林土壤修复中具有较好的效果;棉田属于掠夺式的土地利用方式,虽能暂时提高表层土壤的养分,但不利于土壤的持续利用。磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶及过氧化物酶和土壤养分等具有较强的相关性,可用来指示该区域不同改造模式下土壤质量的变化特征。4种改造模式土壤酶指数从大到小依次为混交林、农林间作、纯林、棉田。从土壤酶活性和养分特征等改良土壤效应来看,混交林和农林间作改造模式较好,其次为纯林,棉田不宜作为长期营建方式。     

赤红壤丘陵坡地不同侵蚀部位土壤养分和微生物特征变异性研究

对华南赤红壤丘陵坡地不同侵蚀部位土壤养分和微生物特性的变异性进行了对比分析。结果表明:水土流失对赤红壤丘陵坡地土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾都有较大的影响,而对全磷和全钾影响较小;随着土壤侵蚀程度的加剧和植被的破坏,土壤微生物总数逐渐减少,土壤基础呼吸和土壤诱导呼吸显著下降;在没有草本植物的情况下,仅有人工荷木并不能起到明显的水土保持作用,近地表覆盖的草本植物应是水土保持植被建设必不可少植物类群。