紫茎泽兰与本地植物群落根际土壤酶活性和土壤肥力的差异

入侵植物对自然生境土壤养分的正反馈作用促进了入侵,一个可能的解释是入侵植物对入侵生境肥力平衡的打破而增加了其对本地植物的竞争能力.本文比较研究了入侵杂草紫茎泽兰和3种本地草本植物群落根际土壤肥力和土壤酶(蛋白酶、脲酶和磷酸酶)的活性,并对上述土壤酶活性和不同土壤肥力之间进行了相关分析.结果表明,紫茎泽兰群落根际土壤全氮、NH4 -N、NO3-N和全钾含量显著比在本地植物群落的高,而其土壤全磷和速效磷的含量显著比在本地植物群落的低,其土壤速效钾含量也较低;紫茎泽兰群落根际土壤蛋白酶、脲酶和磷酸酶的活性显著比在本地植物群落的高;土壤酶活性与全氮、NH4 -N、NO3--N和全钾显著正相关,而与全磷和速效磷显著负相关.与本地植物相比,紫茎泽兰改变了土壤养分的供求平衡,这种改变可能有利于紫茎泽兰的生长竞争和对本地植物生长的抑制,尤其有利于紫茎泽兰在贫瘠生境的入侵成功;不同植物群落根际土壤酶活性差异可能是引起土壤肥力变化的重要驱动因子之一.本文为紫茎泽兰入侵的生态影响和其成功入侵的原因提供了试验证据,为紫茎泽兰入侵生理机制的研究奠定了理论基础.     

不同林下紫茎泽兰根部土壤营养成分比较

以有紫茎泽兰生长的青杠树林和松树林下的植株根部土壤为研究对象,测定两种土壤的全氮、铵态氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾各营养成分含量,以探究同一生境下松树林下紫茎泽兰的生长数量远大于青杠树林下的原因.经过对两种土壤以上6个指标的测定分析,结果表明:土壤全氮、速效磷、速效钾含量青杠树林均高于松树林,而土壤全磷、全钾含量青杠树林则低于松树林,两种土壤铵态氮含量接近.因此,我们得出在松树林下的紫茎泽兰生长量较多而在青杠树林下较少的原因可能是:有紫茎泽兰生长的青杠树林土壤的全氮、速效磷、速效钾含量均高于相同生境的松树林土壤,这些土壤营养成分对紫茎泽兰的种群密度和入侵程度没有促进作用;而有紫茎泽兰生长的青杠树林土壤的全磷、全钾含量低于相同生境的松树林土壤,全磷、全钾对紫茎泽兰的种群密度和入侵程度有促进作用,说明紫茎泽兰适宜生长在全磷、全钾含量较高的土壤上.     

马缨丹入侵对草坪土壤养分特征的影响

 研究了外来入侵物种马缨丹对草坪不同入侵程度条件下土壤理化性质和土壤蛋白酶、脲酶及磷酸酶活性的变化,分析了马缨丹入侵对土壤养分影响在其入侵过程中的意义。结果表明：马缨丹的入侵显著提高了根际土壤有机质、全氮、全钾、NH₄⁺-N、NO₃^--N、和速效钾的含量,导致土壤碱化,但显著降低了土壤全磷和速效磷的含量;马缨丹种群根际土壤蛋白酶、脲酶和磷酸酶活性均显著高于裸露地和非入侵草坪草多花黑麦草与白花三叶草植物群落。土壤酶活性与土壤有机质、全氮、全钾、NH₄⁺-N、NO₃^--N、速效钾的含量和土壤pH极显著正相关,而与土壤全磷和速效磷的含量极显著负相关,土壤酶活性与土壤理化性质存在显著相关关系。马缨丹入侵改变了根际土壤酶活性和土壤养分的供求平衡,这种改变可能有利于马缨丹的生长竞争并对草坪草的生长产生抑制作用。为马缨丹入侵的生态影响和其成功入侵的原因提供了试验依据,为阐明马缨丹入侵机制奠定理论基础。     

连作对烤烟根际与非根际土壤养分含量的影响

为了明确连作对烤烟烟田养分含量的影响,分析不同连作年限烟田烤烟根际与非根际土壤的养分含量变化。结果表明：①随着烤烟生育进程的推进,不同连作年限烟田烤烟根际和非根际土壤的pH、非根际土壤的有机质含量总体呈先降低后增加的趋势;根际土壤的有机质含量逐渐增加;根际和非根际土壤的全氮和碱解氮含量、非根际土壤速效钾和全钾含量均呈先降后升再降的变化趋势;根际土壤速效钾、全钾和全磷含量及根际和非根际土壤速效磷含量总体呈先增加后降低的趋势;非根际土壤全磷含量呈缓慢下降趋势。②随着连作年限的增加,根际和非根际土壤pH逐渐下降,有机质含量和全量、有效态的氮、磷、钾含量均出现不同程度的累积;根际土壤pH低于非根际土壤,而根际土壤有机质含量和全量、有效态的氮、磷、钾含量高于非根际土壤;连作导致根际与非根际土壤中有效氮、有效磷、有效钾含量比发生变化,相对于速效氮和速效磷含量而言,根际土壤速效钾含量表现为亏缺,而非根际土壤速效钾含量表现为累积。     

不同入侵植物根际土壤养分、酶活性和微生物学特征

为了研究入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征,以紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、飞机草(Eupatorium odoratum)、三叶鬼针草(Bidens pilosa)、黄顶菊(Flaveria bidentis)4种入侵植物根际土壤为对象,连续5年(2013—2017年)研究不同入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征并探讨其入侵机制.结果显示:(1)入侵植物的根际土壤pH值排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中飞机草和黄顶菊间、三叶鬼针草和紫茎泽兰间的pH值差异不显著;土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量间的差异均显著(P<0.05),而土壤全磷、微生物量磷含量间的差异均不显著.(2)不同入侵植物土壤微生物数量以细菌最多,其次是放线菌,真菌最少;土壤细菌、真菌、放线菌数量和微生物总数量表现出一致的变化趋势,其排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤细菌、放线菌数量和微生物总数量的差异均显著(P<0.05).(3)不同入侵植物根际土壤微生物丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、碳源利用丰富度指数(S)和优势度指数(Ds)的排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中不同入侵植物根际土壤微生物群落多样性指数的差异均显著(P<0.05).(4)不同入侵植物根际土壤纤维素酶活性、硝酸还原酶活性、酸性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性和转化酶活性呈一致的变化趋势,其排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰.(5)相关性分析和主成分分析结果表明,土壤适宜pH值的降低有利于土壤微生物繁殖,土壤有机碳、微生物量是维持土壤酶活性、土壤微生物群落多样性的关键因子.由此可知,不同入侵植物可以改变土壤微生物特性和酶活性,创造对自身生长有利的土壤环境,并借此增强其竞争能力.     

紫茎泽兰的化感物质对土壤有效磷含量和巨大芽孢杆菌生长的影响

紫茎泽兰是我国重要的入侵杂草,在室内条件下研究了紫茎泽兰根际的4种化感物质[邻苯二甲酸(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、泽兰二酮(DTD)和羟基泽兰酮(HHO)]对其根际土壤有效磷含量和巨大芽孢杆菌种群生长的影响。结果表明:4种化感物质均可促进解磷细菌巨大芽孢杆菌的生长,主要表现在种群环境容量和内禀增长力的增加;无化感物质处理时,紫茎泽兰入侵地土壤的有效磷含量高于未入侵地。用4种化感物质处理紫茎泽兰入侵地土壤后,其有效磷含量又有不同程度的增加,其中DBP在低浓度、DTD在中高浓度下的促进作用与对照相比达显著水平。结果说明紫茎泽兰的化感物质具有"双面性"作用,除了可以抑制排挤本地伴生植物外,还能促进解磷细菌生长以提高入侵地土壤的有效磷含量;研究结果为深入阐释紫茎泽兰入侵后土壤营养环境变化的机理奠定了基础。     

不同种源麻栗坡兜兰根系土壤养分特征研究

对不同种源麻栗坡兜兰根际与非根际土壤养分含量差异进行研究,旨在探明不同种源麻栗坡兜兰根系养分的特征,为培育麻栗坡兜兰提供理论参考依据。结果表明:清水河(QSH)种源根际与非根际土之间全氮、全钾含量存在显著性差异,茂兰(ML)、望谟(WM)种源根际与非根际土之间全氮、全钾含量均无显著性差异;清水河(QSH)、茂兰(ML)与望谟(WM)种源根际与非根际土之间全磷含量均无显著性差异;清水河(QSH)、茂兰(ML)与望谟(WM)种源根际与非根际土之间水解氮、有效磷、速效钾含量均存在显著性差异;3个种源根际土壤养分均出现富集现象,清水河(QSH)根系养分富集率高于茂兰(ML)与望谟(WM),茂兰(ML)全氮、全磷富集率高于望谟(WM),望谟(WM)水解氮、有效磷、全钾、速效钾富集率高于茂兰(ML)。     

槟榔土壤养分与叶片营养含量变化调查及相关分析研究

为探讨槟榔叶片营养与土壤养分间关系,在海南槟榔种植园采集槟榔与相应土壤样品,包括槟榔不同生产管理水平、正常结果和黄化槟榔区,分析不同生产管理水平和正常结果与黄化槟榔叶片氮、磷、钾和土壤养分含量,以及槟榔营养含量与土壤养分含量相关系数。结果表明:土壤有机质与土壤碱解氮、全磷、速效磷和速效钾均呈极显著正相关关系,全磷与速效磷、全钾与速效钾含量间呈极显著正相关关系,碱解氮、全磷、速效磷和速效钾之间呈极显著正相关关系,全钾与全磷呈显著正相关关系。有机质、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾与叶片全N、P、K都呈极显著正相关关系。因此,槟榔土壤碱解氮、全磷、速效磷和速效钾间存在彼此互相促进的关系;槟榔土壤有机质、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量变化对槟榔叶片N、P、N含量会产生正向影响。     

紫茎泽兰入侵对土壤微生物、酶活性及肥力的影响

 【目的】通过比较外来植物紫茎泽兰不同入侵程度样地的土壤微生物、酶活性及肥力变化,以期揭示外来植物入侵对土壤生态的影响机制。【方法】本文采用传统培养的方法研究了紫茎泽兰对入侵地土壤微生物群落的结构变化;比较了入侵对8种土壤肥力因子和3种土壤酶活性的影响。【结果】紫茎泽兰入侵提高了土壤有机质、NO3--N、NH4+-N、有效磷、有效钾和土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的含量。重度入侵生境中铵态氮含量最高达53.00 mg?kg-1,分别是空白对照土、混生当地植物土和单一当地植物土的14.1、9.9和5.9倍。脲酶含量在重度为2.87,显著高于当地植物区,并为空白区的3.9倍。培养结果表明紫茎泽兰入侵提高了土壤自生固氮菌、氨氧化细菌和真菌的数量。【结论】紫茎泽兰改变了入侵地土壤微生物群落结构和功能,暗示着微生物的改变引起土壤酶活性的改变进而影响了土壤肥力,形成对自身生长有利的微生态环境以利于入侵扩张。     

岩溶地区常绿阔叶林树种根际与非根际土壤的养分特征

为了解岩溶地区生态系统中植物根系对土壤养分的影响,采用剥落法等方法对岩溶地区常绿阔叶林树种根际与非根际土壤的养分特征进行了分析。结果表明:不同树种根际土壤养分含量差异较大,12种树种根际土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷均显著高于非根际土壤,根际土壤养分呈明显的富集作用,全钾和速效钾因植物种类不同富集率呈正值和负值;根际土壤pH值平均低于非根际土壤0.27;根际与非根际土壤有机质与全氮呈极显著相关(P<0.01),土壤全氮与全磷、碱解氮呈极显著正相关。岩溶地区森林生态系统植物对土壤环境质量的改善作用明显。