海南儋州橡胶林下土壤微生物功能研究

对海南儋州地区种植5 a（幼龄林）、10 a（中龄林）和25 a（老龄林）的橡胶林、30 a桉树人工林、海南热带次生林的土壤微生物功能多样性进行研究。结果表明,橡胶林与桉树林和热带次生林相比,5种不同微生物功能之间差异并不显著;不同林龄橡胶林之间,微生物在旱季的呼吸作用、雨季的氨化作用、旱季-雨季和雨季的硝化作用以及3个季节中的固氮作用差异性极显著,并且均是中、幼龄林强于老龄林;微生物功能作用受季节变化影响明显,从旱季进入雨季,纤维素分解作用是逐渐增强,氨化作用基本不变,呼吸作用呈现明显先下降后上升的过程,而硝化作用和固氮作用则是明显的下降;在0~30 cm深的土层内,微生物纤维素分解作用、呼吸作用、硝化作用和固氮作用的强度随深度逐渐降低,氨化作用的强度逐渐增强,但是0~10、10~20 cm和20~30 cm这3个土层之间土壤微生物功能强度差异不显著。     

青藏高原高寒草甸土壤理化性质及微生物量对放牧强度的响应

试验选取土壤含水量、pH值、微生物量碳、微生物量氮、代谢熵这5个对生态环境变化较为敏感的指标,研究了不同放牧强度处理对青藏高原高寒草甸土壤理化性质、土壤微生物特征的影响.结果表明:在不同土壤深度(0～15、15～30 cm)随着放牧强度的逐渐增大,土壤含水量均呈下降趋势,且变化趋势均为全年禁牧＞季节性放牧＞全年放牧;pH值在不同放牧处理下的不同深度土壤中均无显著变化;不同强度的放牧处理在不同深度的土壤中均显著影响了土壤微生物量,0～15、15～30 cm深度土壤微生物量碳、氮的变化趋势均为季节性放牧＞全年禁牧＞全年放牧;在不同深度的土壤中均为全年放牧处理区的代谢熵值较大;在同一放牧强度,不同土壤深度的土壤含水量、微生物量碳、微生物量氮大小均为0～15 cm＞15～30 cm;在同一放牧强度,不同土壤深度的代谢熵值表现为15～30 cm＞0～15 cm.微生物量碳分别与微生物量氮、土壤含水量呈极显著正相关(P＜0.01);代谢熵分别与土壤含水量、微生物量碳、微生物量氮呈极显著负相关(P＜0.01);含水量分别与pH、微生物量氮呈极显著正相关(P＜0.01).     

草原土壤生态系统对放牧干扰的响应

对内蒙古羊草草原不同放牧干扰强度下土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性进行了比较研究,结果表明,轻度放牧干扰区中,土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量,土壤中微生物量N、微生物量C含量和三大类微生物的数量以及脲酶、转化酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性均增加,而随放牧干扰强度的继续加大,其值又逐渐降低,表明适度放牧干扰有利于草地的可持续利用,而过度放牧则会导致草原继续退化。     

毛乌素沙地不同植被对土壤有机质和生物学特性的影响

【目的】研究不同植被对毛乌素沙地土壤有机质和生物学特性的影响,为沙区土地资源的可持续管理及当地脆弱生态环境的恢复重建提供科学依据。【方法】于2010-05在毛乌素沙地,选择海拔、坡向、坡度相近的30年踏郎、30年花棒、30年花棒×踏郎、40年樟子松、15年河北杨、20年杏树林地为研究对象,以流沙地为对照,对7块样地的土壤有机质含量、微生物数量和酶活性及三者之间的相关性进行分析,并通过最小显著差异法（LSD）评价样地之间有机质含量和生物学特性的差异显著性。【结果】在林龄相同的情况下,花棒×踏郎0～5 cm土层土壤有机质含量及生物学指标均高于纯林;河北杨0～5 cm土层土壤细菌数和蔗糖酶活性显著高于樟子松;杏树0～5 cm土层土壤有机质含量及微生物数量低于其他林地;与流沙相比,各样地土壤有机质含量和生物学特性各指标以0～5 cm土层增幅最为明显;土壤有机质含量和微生物数量与酶活性呈显著或极显著正相关。【结论】微生物数量及酶活性可作为判断土壤肥力的指标,酶活性可用来判断微生物数量的变化;沙区应营造多样性丰富的固氮混交林,减少纯林面积。     

五氯酚钠污染土壤的微生物活性及优势菌群研究

研究了施用五氯酚钠后土壤微生物的数量、主要生化活性以及微生物的优势菌群。结果表明,五氯酚钠对土壤微生物活性有明显的影响,对土壤细菌和好气性自生固氮菌有强烈的刺激效应,而放线菌和霉菌则被严重抑制;土壤呼吸作用强度、氨化作用强度、硝化作用强度、过氧化氢酶活性、多酚氧化酶活性增强,而纤维素分解作用强度减弱;芽孢杆菌B3、B4、B5菌株为污染土壤的优势细菌,青霉属为霉菌的优势属,淡紫灰类群、粉红孢类群、白孢类群、金色类群、烬灰类群、轮生类群、青色类群从污染土壤中发生缺失。     

西洋参产量与土壤肥力·微生物和酶活性关系的研究

[目的]为了明确西洋参产量与土壤肥力、微生物和酶活性关系,为西洋参高产种植提供参考依据。[方法]采用5点取样法研究了土壤微生物分布和土壤酶活性的变化规律与西洋参产量的关系。[结果]西洋参高产田土壤的有机质和速效钾含量均高于低产田,但低产田土壤速效氮和速效磷含量高于高产田;高产田土壤细菌数是低产田的7.5倍;高产田土壤蔗糖酶活性比低产田高15.6%,土壤过氧化氢酶活性比低产田高14.6%;高产田的氨化作用、硝化作用均高于低产田。[结论]土壤的肥力、微生物类群、酶活性和微生物活性都与西洋参的产量有关。     

第1代和第2代马尾松林土壤微生物及生化作用比较

采用配对样地法,以不同栽植代数（第1代和第2代）、不同发育阶段（8,15,18,20年生）的马尾松Pinusmassordana人工林为对象．对第l代和第2代不同林龄马尾松人工林土壤微生物及生化作用进行比较分析。结果表明：连栽后,无论是幼龄林还是中龄林,相同层次土壤中细菌、放线菌、真菌及微生物总数第2代均高于第1代,且幼龄林0～20cm土壤细菌、真菌及2个层次土壤微生物总数、中龄林0～20cm土壤真菌、20～40cm土壤细菌、真菌及微生物总数在第l代和第2代间的差畀达显著（P〈O．05）或极显著（P〈O．01）水平;在第1代和第2代幼龄林、中龄林土壤微生物区系组成中,细菌占微生物总数百分比最高,其次是放线菌,真菌最少。对土壤生化作用的影响。连栽后,幼龄林、中龄林不同层次土壤硝化作用强度第2代较第1代有所上升,而氨化作用强度则趋于下降。且中龄林O～20erfl和20～40cm土壤硝化作用强度在第1代和第2代间的差异达显著（P〈O．05）或极显著（P〈0．01）水平。马尾松连栽对其幼龄林、中龄林土壤三大类微生物数量及生化作用强度均产生不同程度的正效应。图4表2参18     

紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤微生物及生化特性

[目的]为了研究湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物及生化特征的演变.[方法]以典型的紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,选用立地条件基本相似的裸荒地阶段(Ⅰ)、草地阶段(Ⅱ)、灌丛阶段(Ⅲ)、灌木阶段(Ⅳ)和乔木阶段(Ⅴ).通过调查取样和试验分析,分析不同恢复阶段土壤微生物、土壤酶活性以及生化作用强度的变化.[结果]随着植被恢复的进行,土壤微生物总数显著上升(P＜0.05),细菌、真菌和放线菌等微生物优势类群的比例也发生变化,氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌和固氮菌等土壤徽生物主要生理类群数量显著上升(P＜0.05);随着植被恢复的进行,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性显著增强(P＜0.05);随着植被恢复的进行,土壤氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解强度和呼吸作用等生化强度显著升高(P＜0.05).[结论]土壤微生物活性是表征湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中生态功能的重要标志之一.     

江西某铜矿弃渣场下游农田土壤重金属分布特征研究

研究了江西某铜矿3处弃渣场拦渣坝下游污染农田的土壤重金属Cu、Cd、Pb、As、Sb、pH、有机质的垂直空间分布特征。结果表明:污染土壤pH随土壤深度增加而增大,重金属全量、有机质质量分数呈现5～10 cm>0～5 cm>10～20 cm>20～30 cm的分布规律,且5～10、0～5 cm土层的重金属全量明显高于10～20 cm和20～30 cm的,重金属在垂直空间分布上呈现一定的表聚效应。变异系数分析表明,重金属全量在土壤垂直空间的变异程度既受土层间因素影响,也受地块间因素的影响。相关性分析则表明,土壤重金属之间具有一定的正相关性,说明其来源相似;Cu、Pb、As、Sb与有机质质量分数之间呈正相关;Pb、As、Sb与pH之间,Cu、Pb、Sb、As与土层深度之间均呈负相关。     

莠去津、氰草津对土壤微生物功能的影响

探讨了莠去津和氰草津对土壤微生物的呼吸作用、硝化作用、氨化作用的影响。结果表明:莠去津对土壤微生物的呼吸作用影响不明显,高浓度的氰草津(100μg/g)对土壤微生物的呼吸作用有明显抑制作用;2种药剂各处理6 d内对土壤微生物的硝化作用均有刺激作用,高浓度的莠去津(100μg/g)9 d对土壤微生物的硝化作用有抑制作用,以后所有处理影响不显著;莠去津各浓度(10μg/g、40μg/g、100μg/g)3~9 d内对土壤微生物的氨化作用有刺激作用,氰草津各浓度培养3 d内对土壤微生物的氨化作用有刺激影响,以后影响不显著。     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

白浆土的水分性质和水分动态

通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

侵蚀土壤酶活性与土壤养分的关系

通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低.     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

土壤质量管理：〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动.各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上.本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议.     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

苏打盐碱土生态恢复过程中土壤养分与有机质的变化

以乾安县苏打盐碱土为例，探讨了不同生态恢复过程中土壤有机质和养分含量的变化情况．结果表明：4种不同恢复程度苏打盐碱土中的土壤养分和有机质基本呈现随恢复程度不同上、中、下层明显增加的规律；随着土层厚度的增加，土壤中的养分和有机质含量呈现下降的趋势．盐碱土生态恢复过程中土壤养分和有机质呈现正相关关系．