不同母质土壤养分及其对橡胶苗生长影响研究

用4种橡胶园土壤进行温室盆栽试验,研究了4种土壤的养分变化及其对橡胶苗生长的影响。结果表明,施肥处理与不施肥处理,土壤速效氮与速效磷变化幅度均表现为砂页岩最大而玄武岩最小,土壤速效钾变化幅度均表现为浅海沉积物＞玄武岩＞砂页岩＞花岗岩,从总体上看,不同母质发育的土壤对橡胶苗的苗高、地径生长的影响显著,其中以砂页岩发育的土壤上的橡胶苗生长最好,而在浅海沉积物土壤生长最差。     

Logistic回归模型在 LUCC驱动力分析中的应用--以广东省清新县为例

利用田间大型土壤溶液渗滤装置,定位抽取不同母质土壤在20、60、100、200 cm处的土壤溶液,并对溶液中硝态氮浓度变化做连续测定,通过土壤溶液中硝态氮浓度随时间的变化,初步探讨不施肥条件下5种不同母质土壤硝态氮垂直向下运移特征。结果表明,不同母质土壤上硝态氮垂直运移的距离不同,在花岗岩、玄武岩发育的土壤上硝态氮有垂直移动到60 cm处的迹象,在片麻岩发育的土壤上硝态氮有垂直移动到100 cm处的迹象,在浅海沉积物、砂页岩发育的土壤上硝态氮有垂直运移到200 cm处的迹象。总体上来看,硝态氮在5种土壤20、60、100 cm处可移动的浓度含量存在差异,其多少顺序可基本概括为：砂页岩、片麻岩发育的土壤＞浅海沉积物、玄武岩发育的土壤＞花岗岩发育的土壤。     

海南岛热带土壤无机磷的形态和性质

土壤无机磷的形态、含量和分布是土壤形成过程表现出来的一种化学性质。海南岛热带土壤无机磷的形态分级的研究结果表明。(1) 海南岛早地土壤无机磷总量受到成土母质的深刻影响。玄武岩砖红壤无机磷总量>变质岩(云母片岩)和砂页岩砖红壤>红色石灰土>花岗岩砖红壤>浅海沉积物砖红壤和燥红土。(2) 土壤发育程度对闭蓄态磷(O—P)和非闭蓄态磷(非O—P)的相对比例的影响超过母质的作用,但非O—P的形态组成却与母质关系密切。玄武岩、砂页岩发育的土壤以磷酸铁盐(Fe—P)为主;花岗岩和浅海沉积物发育的土壤,磷酸钙盐(Ca—P)和磷酸铝盐(Al—P)相对含量较高。(3) 一般来说,土壤表层的无机磷总量、非O—P和有效磷都高于心土层,而表层O—P含量则低于下层。发育程度高的砖红壤无机磷在剖面上的分布比幼年土均匀。(4) 海南岛各类土壤有效磷水平差异很大,其高低主要决定土壤的发育程度和土壤无机磷的形态组成。     

2种杀菌剂对茉莉根际土壤酶活性和微生物碳源代谢多样性的影响

本研究在人工温室大棚条件下,以白绢病染病茉莉植株根际土壤为材料,分析比较2种杀菌剂（氟啶胺和戊唑醇）处理对土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物群落碳源代谢多样性的影响。结果表明：在2种不同浓度杀菌剂处理前后,茉莉根际土壤理化性质各项指标具有显著差异。50%氟啶胺处理后,土壤pH和有机质含量分别降低14.8%和18.8%,而50%戊唑醇处理后,有机质含量则显著增加,增幅高达76.8%;50%戊唑醇对土壤全氮、有效磷、速效钾的影响最为显著,其中,全氮最高增幅为77.8%;有效磷最高增加了1.3倍;速效钾最高增幅达2.1倍。杀菌剂对茉莉根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性具有显著影响。50%氟啶胺处理后,蔗糖酶活性显著降低92.8%;50%戊唑醇处理后,脲酶活性显著降低,较喷施前减少41.9%;杀菌剂处理后酸性磷酸酶活性均呈递增的变化趋势。比较2种杀菌剂处理后土壤微生物群落的碳源代谢多样性发现,CK的平均每孔颜色变化率（AWCD）最低,2种杀菌剂处理后,AWCD均降低,且戊唑醇对AWCD的抑制作用最显著。总体上,杀菌剂处理后,土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数（H）与McInt...     

海南胶园不同母质发育砖红壤磷素形态特征研究

采用Hedley磷分级方法对海南胶园5种母质15个砖红壤磷素形态进行了研究。结果表明:由于变幅较大,砂页岩、花岗岩、片麻岩、浅海沉积物和玄武岩5种母质砖红壤Resin-P含量间、NaHCO3-Pi含量间、NaOH-Pi含量间和HCl-P含量间差异均不显著。所有土壤各级磷中残余态磷含量和百分比均最高,且玄武岩发育砖红壤上残余态磷含量和百分比含量均显著高于其他4种母质砖红壤。5种母质砖红壤中浅海沉积物发育砖红壤有机磷总量最低,所有土壤有机磷占全磷百分比的平均值为14.67%;除浅海沉积物发育砖红壤外,其他4种母质发育砖红壤上有机磷均以NaOH-Po为主,其占有机磷总量百分比的平均值为83.68%。Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi和HCl-P 4个无机磷组分含量间显著或极显著水平正相关,且均与土壤Bray 2提取态磷呈极显著的正相关。NaHCO3-Po和NaOH-Po两个有机磷组分含量间呈极显著正相关,NaHCO3-Po、土壤有机磷总量均与土壤有机质含量呈显著正相关。     

海南岛橡胶园土壤粘土矿物组成与土壤电荷量

对海南岛14个胶园土壤中粘土矿物组成及土壤表面电荷量进行了研究.结果表明:①供试胶园土壤粘土矿物以高岭石为主,部分土壤中还含有水云母、1.4 nm矿物及三水铝石.各粘土矿物组分含量因气候生态区、发育母质及地形而异;②胶园土壤表面以负电荷为主,负电荷量随土壤pH值的升高而增加,表明其为可变负电荷:③橡胶园土壤正电荷量少,且随pH值升高而减少;④低pH值时,不同母质发育的土壤正电荷量大小顺序为:玄武岩>浅海沉积物>花岗岩和砂页岩.     

海南胶园土壤磷吸附特性及其影响因素

研究海南农垦7个胶同土壤磷吸附特性及其影响因素,结果表明:①Langmuir、Freundlich和TemDkin方程都能很好与等温吸附曲线拟合,其中Langmuir方程拟合效果最好并与研究结果最相符;②不同母质发育的土壤磷吸附能力依据土壤磷的最大吸附量X_m排序为:玄武岩>砂贞岩>变质岩>花岗岩>浅海沉积物;③土壤CEC_(7.0)粘粒含量、有机质含量、游离铁含量等因素显著影响土壤磷的吸附能力.其中土壤有机质含量与土壤磷最大吸附量X_m呈显著负相关,同时,土壤粘粒含量越高,供试土壤磷的吸附能力越强.     

海南胶园土壤表面电荷特性及其主要的影响因子

研究了海南14个胶园土壤表面电荷特性与主要影响因子之间的关系.结果表明:①供试胶园土壤负电荷总量(CEC8.2)介于3.81～15.66 cmol/kg;永久负电荷量(CECP)介于0.82～9.82 cmol/kg之间 ,可变负电荷t(CECv)介于0.88～13.09 cmol/kg之间:可变负电荷量占表面负电荷总量的比例介于12.27%～88.00%之间,平均值60.64%.土壤的阴离子交换量(AEC)为0.45～3.46 cmollkg.②胶园土壤表面负电荷总量及可变负电荷量均是玄武岩发育的胶园土壤>砂页岩>花岗岩>变质岩>浅海沉积物;胶园土壤表面阴离子交换量(AEC)是玄武岩母质发育而成的胶园土壤>浅海沉积物>变质岩>花岗岩>砂页岩;③影响胶园土壤表面负电荷含量的主要因子是土壤有机质含量,而影响胶园土壤表面正电荷量的主要因素是土壤中游离铁含量.     

海南岛东北部地区土壤农业地球化学评价

土壤的大量营养元素、微量元素分析结果表明,海南（琼）东北部地区土壤农业环境质量好,达到国家一级标准,是热带优质作物的理想生产基地.相对来说,母质为基性火山岩的土壤农业地球化学质量最好,水稻土壤次之,母质为花岗岩和砂页岩土壤较好,母质为浅海沉积物的土壤较差,冲积土壤最差.     

尿素转化的硝态氮在3种母质砖红壤中垂直运移特征初步研究

为探明尿素转化的硝态氮在热带砖红壤中的垂直运移特征,在野外自然降雨条件下,利用大型土壤溶液渗滤装置,选择花岗岩、玄武岩和砂页岩3种母质发育的砖红壤为供试土壤,以不施肥为对照,对0～20 cm、20～60 cm、60～100 cm和100～200 cm土层的土壤溶液中硝态氮浓度变化做连续观测和研究。结果表明,施肥后尿素转化的硝态氮,在花岗岩为母质的砖红壤中可运移至20 cm深处,并在20 cm处表现出累积趋势;在玄武岩为母质的砖红壤中可运移至60 cm处,但需时较长;在砂页岩为母质的砖红壤中可运移至200 cm处,且运移到20、60、100和200 cm处需时较短。另外不同母质砖红壤溶液中尿素转化的硝态氮向下垂直运移的程度不同,其大小顺序为砂页岩>玄武岩>花岗岩。     

转无机焦磷酸化酶基因甘蔗对根际土壤微生物群落多样性的影响

应用Biolog Eco微平板法研究了转无机焦磷酸化酶基因甘蔗对根际土壤微生物多样性的影响.结果表明:转基因甘蔗根际土壤微生物利用单一碳源能力(A WCD)在整个培养过程都显著高于非转基因甘蔗的根际土壤微生物；转基因甘蔗和非转基因甘蔗根际土壤样品的Simpson指数(I/D,优势度)、Shannon-Wiener指数(H,物种丰富度)、Mclntosh指数(U,物种均一性)均存在差异,其中转基因甘蔗根际土壤微生物的Simpson指数、Mclntosh指数均显著高于非转基因甘蔗土壤微生物;主成分分析也表明转基因甘蔗与非转基因甘蔗土壤微生物对不同的碳源有特异利用,起分异作用的主要碳源是糖类,其次是脂肪酸和脂类.表明转基因甘蔗根系在生长期可能诱导了具有某些特定生理特征的微生物群落的发展,因此改变了土壤微生物群落的功能多样性,总体表现较高的活性.     

胡椒连作对土壤微生物群落功能多样性与群落结构的影响

连作障碍严重威胁中国胡椒优势种植区可持续发展,而土壤微生物多样性下降、群落结构失衡是连作障碍形成的重要原因之一。为了探明胡椒连作障碍与微生物多样性及群落结构变化之间的关系,揭示胡椒连作障碍形成的微生物机理,本文采用BIOLOG微平板法研究了海南万宁8、18和28 a 3种不同种植年限胡椒园土壤微生物群落功能多样性和群落结构变化。结果表明:随种植年限增加,不同园块之间稳定并达到最大的平均吸光度值(AWCD)呈明显下降趋势;香农指数、香农均匀度等多样性指数亦随种植年限增加呈显著下降趋势,而辛普森优势度指数无显著性差异;微生物群落结构随着年限增加出现了2次明显变化,第1次群落结构变化发生在8~18 a阶段,主要与酚酸类和多聚物类碳源利用微生物大幅减少有关,第2次则发生在18~28 a阶段,与碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类相关利用微生物减少有关。因此,胡椒连作显著降低了土壤中微生物多样性,改变了微生物群落结构,是胡椒连作障碍形成的重要原因之一。     

全周期种植模式胶园土壤养分和微生物量碳分布特性

通过监测传统胶园与全周期种植模式胶园土壤的养分差异,探讨全周期种植方式对胶园土壤养分的影响。结果表明,传统胶园内离树越近的位点,土壤养分含量和微生物量碳越低;除速效磷外,全周期胶园内离树越近的位点,土壤养分含量和微生物量碳越高。总体而言,全周期胶园土壤全氮、无机氮和微生物量碳低于传统胶园,但均没有达到显著差异,而其土壤有机质、速效磷和速效钾含量高于传统胶园,其中速效磷含量达显著差异(P＜0.05)。与传统胶园相比,全周期种植模式主要影响土壤养分和微生物量碳的分布特征,其中土壤速效磷和速效钾含量亦相对较高,其他指标变化较小。     

连作茶树根际土壤自毒潜力、酶活性及微生物群落功能多样性分析

为了分析茶树连续种植后对茶树根际土壤生理及微生物功能多样性的影响,本研究以植茶年限4、9、30 a的铁观音茶树根际土壤为材料,探讨植茶年限与土壤自毒潜力、土壤酶和土壤微生物功能多样性关系。结果表明:随着植茶年限的增长,茶树根际土壤对受体莴苣、白菜、萝卜根长的抑制率呈现显著性上升。土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性随着植茶年限的增长呈下降趋势,而多酚氧化酶及纤维素酶的活性呈上升趋势。BIOLOG ECO生态板法结果表明,随着植茶年限的增长,土壤微生物对羧酸类、酚酸类、脂肪酸类及氨基酸和胺类碳源的利用率呈显著增长,糖类碳源无显著差异。主成分分析结果表明,贡献率为44.29%的主成分1是羧酸类、酚酸类和脂肪酸类物质,贡献率为13.47%的主成分3是含氮物质,而贡献率为42.24%的主成分2是糖类碳源。上述结果表明,随着植茶年限的增长,土壤中酸类物质不断积累促使酸化程度加重,与抗氧化和营养循环相关的土壤酶活性降低,导致土壤养分循环能力下降,好酸性微生物的数量增加,土壤微生物种群结构与功能单一化,土壤自毒潜力不断加剧,不利于茶树生长。      

连续多代次种植橡胶树对土壤团聚体及土壤有机碳的影响

土壤团聚体和土壤有机碳是指示土壤质量的重要指标,探究连续多代次种植橡胶对土壤团聚体和有机碳的影响可为了解橡胶园土壤质量演变规律提供理论支持。本研究采用时空互代法在海南儋州选取成土母质、土壤类型、气候条件一致的不同代次（一代、二代和三代）的橡胶园,分层（0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm）采集土壤样品,研究土壤团聚体、容重、孔隙度和有机碳（SOC）随种植代次及土层深度的变化规律。结果表明：（1）第三代橡胶园土壤容重显著高于第一代和第二代橡胶园（P<0.05）,而第一代橡胶园的土壤孔隙度、MWD和GMD均显著高于第三代橡胶园（P<0.05）;在不同土层深度中,孔隙度随土层深度增加而显著降低（P<0.05）。（2）第三代橡胶园土壤大、中团聚体占比显著低于第一代橡胶园（P<0.05）,不同土层间,0~20 cm土层土壤大、中团聚体占比显著高于40~60 cm（P<0.05）;相反,土壤微团聚体占比表现为第一代胶园显著低于第三代橡胶园（P<0.05）,微团聚体占比随土层深度增加而显著增加（P<0.05）。（3）第一代土壤总有机碳含量显著高于第三代橡胶园（P<0.05）,不同土层间,0~20 cm土层有机碳含量显著高于40~60 cm土层（P<0.05）;土壤大团聚体有机碳含量随种植代次和土层深度增加显著降低（P<0.05）;不同土层中,0~20 cm土层土壤中、微团聚体有机碳含量均显著高于40~60 cm土层（P<0.05）。上述结果说明,连续多代次植胶后土壤出现退化趋势。     

西双版纳橡胶林与其他类型林分生物量及碳储量的比较

为探明橡胶林的生物量和碳储量,以更好地了解橡胶林在区域生态系统中的碳汇作用,研究了西双版纳地区成龄橡胶林及另外2种主要类型人工林——澳洲坚果林和茶园的生物量与碳储量及其分配特征。采用完全收获法采集平均标准木全株,划取样方采集土壤、林下植被和枯落物,并对所有样品进行实际称重和含碳量测定,进而计算生物量和碳储量。结果表明：橡胶林的总生物量为(289.18±15.15)t/hm²,其中林木生物量占比97.06%;橡胶林的总碳储量为(285.02±15.12)t/hm²,其中土壤碳储量占比54.18%、林木碳储量占比45.30%。橡胶林的总生物量远高于茶园[(56.82±12.10)t/hm²]和澳洲坚果林[(44.46±3.83)t/hm²],但三者生物量分配特征相同,均是林木生物量占绝大部分而枯落物和林下植被占比很小;橡胶林的总碳储量也远高于澳洲坚果林[(162.70±3.83)t/hm²]和茶园[(112.03±8.52)t/hm²],且三者都是土壤碳储量占比最大、林木碳储量其次,但澳洲坚果林和茶园都是土壤碳储量的占比（88.18%和77.64%）远高于林木碳储量的占比（10.76%和21.70%）。尽管橡胶林的生物量和碳储量与热带雨林（生物量约420 t/hm²,碳储量约310 t/hm²）相比低很多,但比其他类型人工林高,而橡胶林复合种植模式可进一步显著提高林分生物量的积累和储碳固碳能力,提升橡胶林生态系统的生产力和碳汇功能。本研究为评估橡胶树种植对区域生态系统碳平衡的影响提供了基础依据。     

海南岛胶园土壤的钾素状况

本文测定海南岛各地不同母质发育的橡胶园土壤全钾、缓效钾、速效钾及胶树叶片钾素养分含量,结果表明,由玄武岩、浅海沉积物发育的土壤其钾素含量都很低,全钾量常低于0.3％,这类土壤的钾素供应能力极低,生长在这类土壤的橡胶树钾素营养不足,叶片含钾量仅0.75％左右,必须施用钾肥。由花岗岩、花岗-片麻岩、砂页岩、石灰岩等发育的土壤全钾、缓效钾都较高,速效钾含量最高可达100ppm以上,生长在这类土壤的橡胶树钾素营养一般是丰富的,叶片含钾量在1％以上,甚至高达1.6％,因此,一般不需施用钾肥,只有在氮磷极丰富或胶树开割投产多年后,或施用刺激剂采胶以提高产胶量,或更新后土地再利用时才要适当施用钾肥。     

Transition of Ethiopian highland forests to agriculture-dominated landscapes shifts the soil microbial community composition

Background

Land use changes and related land management practices significantly alter soil physicochemical properties; however, their effects on the soil microbial community structure are still unclear. In this study, we used automated ribosomal intergenic spacer analysis to determine the fungal and bacterial community composition in soils from different land use areas in the Ethiopian highlands. Soil samples were collected from five areas with different land uses, natural forest, eucalyptus plantation, exclosure, grassland and cropland, which had all historically been natural forest.

Results

Our results showed a significant shift in the soil bacterial and fungal community composition in response to land use change. We also identified soil physicochemical factors corresponding to the changes in bacterial and fungal communities. Although most soil attributes, including soil organic carbon, total soil nitrogen, labile P, soil pH and soil aggregate stability, were related to the change in bacterial community composition, the total soil nitrogen and soil organic carbon had the strongest relationships. The change in fungal community composition was correlated with soil nutrients, organic carbon, soil nitrogen and particularly the labile P concentration.

Conclusions

The fungal community composition was likely affected by the alteration of vegetation cover in response to land use change, whereas the bacterial communities were mainly sensitive to changes in soil attributes. The study highlights the higher sensitivity of fungal communities than bacterial communities to land use changes.

     

土壤有机碳组分和微生物群落对有机管理的响应

土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和微生物是土壤质量和健康变化的重要评价指标。为了探究热区不同的管理方式对茶园土壤有机碳组分和微生物群落组成的影响,本研究选取海南省白沙县有机茶园（organic tea plantations, OTP）和常规茶园（conventional tea plantations, CTP）作为研究对象,利用¹³C-核磁共振（¹³C-NMR）生物标记技术和磷脂脂肪酸（PLFA）来研究不同管理模式下茶园土壤中有机碳化学组分和土壤微生物的群落组成的变化,明确有机管理和无机管理对土壤有机碳组分（烷基C、O-烷基C、芳香C和羧基C）和微生物群落组成的影响。结果显示：（1）与无机管理相比,有机管理显著改变了茶园土壤中养分含量。有机质（SOM）含量增加了47.86%,总氮（TN）和总磷（TP）含量分别增加了37.40%和100%（P<0.05）。硝态氮（NO₃^--N）含量显著增加了78.80%（P<0.05）,总钾（TK）和速效钾（AK）含量显著降低（P<0.05）。（2）有机管理增加了茶园土壤中烷基C和O-烷基C的相对含量。同时,脂肪族C/芳香C的比值也高于无机管理茶园。（3）有机管理茶园土壤中的总磷脂脂肪酸含量（PLFAs）增加了29.70%（P<0.05）,且细菌、G^-和放线菌的磷脂脂肪酸的含量显著高于无机茶园（P<0.05）。（4）RDA分析表明,茶园土壤中的微生物群落结构主要受到土壤总氮（TN）、总钾（TK）、烷基C、O-烷基C和羧基C含量的影响（P<0.05）。（5）相关性分析结果显示,有机碳组分中烷基C与总微生物量、真菌、放线菌和菌根真菌含量均呈显著正相关关系。O-烷基C与微生物中真菌、细菌和真菌/细菌的比值也呈显著正相关关系。以上结果表明,对茶园有机管理能调节微生物群落结构,提高土壤有机碳的脂肪化程度,进而影响土壤有机碳的积累和周转机制。