青藏高原退化草甸土壤微生物量、酶化学计量学特征及其影响因素

探明草地退化过程中土壤微生物量和酶的变化趋势及其化学计量学特征,对理解草地的退化机理有重要意义。本研究以青藏高原高寒草甸4种不同退化程度（未退化、轻度退化、中度退化、重度退化）草甸为研究对象,分析了土壤微生物量和酶化学计量学特征及其影响因素。结果表明,随草甸退化程度的加剧,土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）、全氮（Total nitrogen,TN）、速效钾（Available potassium,AK）、微生物量碳（Microbial biomass carbon,MBC）和微生物量氮（Microbial biomass nitrogen,MBN）含量显著降低;未退化草甸β-1,4-葡萄糖苷酶（β-1,4-Glucosidase,BG）和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（β-N-Acetylglucosaminidase,NAG）活性显著低于轻度、中度和重度退化;重度退化草甸土壤氮/磷、MBN/MBP显著低于未退化,ln（NAG+LAP）/lnALP取值范围为0.77~0.83,高于全球均值0.44,说明退化引起了该地区的土壤氮限制;相关分析表明微生物量和酶的化学计量比受有机碳和全氮的影响显著。综上,微生物量和酶的化学计量学特征对土壤养分变化响应敏感且能反映土壤养分限制情况。     

绿化树落叶浸提液对5种草本植物的化感效应

为实现落叶再利用,筛选出有除草潜力且对土壤酶活性无抑制作用的绿化树种,开发经济环保的植物源除草剂,本研究通过室内盆栽试验研究10种绿化树落叶浸提液对狼尾草（Pennisetum alopecuroides）、黑麦草（Lolium perenne）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、红三叶（Trifolium pratense）和麦仙翁（Agrostemma githago）5种草本植物的化感效应。结果表明：火炬树（Rhus typhina）落叶浸提液可抑制狼尾草、红三叶和麦仙翁（综合主成分值F为-0.81,-0.86,-0.87）;青桐（Firmiana platanifolia）落叶浸提液可抑制紫花苜蓿、红三叶和麦仙翁（F为-1.17,-1.31,-1.69）;栾树（Koelreteria interifolia）落叶浸提液可抑制紫花苜蓿、红三叶和麦仙翁（F为-0.48,-0.22,-0.22）,且对土壤酶活性无综合抑制效应。因此,火炬树、青桐和栾树落叶浸提液可抑制3种以上化感受体且对土壤酶活性无综合抑制作用,有开发除草剂的潜力。     

高寒沼泽湿地退化过程中土壤腐殖质变化特征的研究

本试验选择黄河源区果洛州玛沁县大武滩不同退化高寒沼泽湿地为研究对象,分层采集冻融丘和丘间土壤样品,分析退化过程中土壤腐殖质变化以及相关的环境因子。结果表明:冻融丘和丘间土壤腐殖质随着退化程度的加剧而下降,冻融丘腐殖质碳、胡敏素和胡敏酸未退化与轻度退化、重度退化差异显著(P<0.05),对退化较丘间敏感;冻融丘和丘间的腐殖质碳、胡敏酸、富里酸和胡敏素含量与土壤含水量、总氮呈显著正相关(P<0.05),冻融丘土壤腐殖质组分与容重呈显著负相关(P＜0.01);冻融丘中纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-木糖苷酶(BXYL)、α-1,4-葡萄糖苷酶(αG)、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)和脲酶(UR)对胡敏素形成具有显著的促进作用,丘间酶活性对土壤腐殖质的形成具有显著的促进作用。综上所述,高寒沼泽湿地退化导致土壤腐殖质减少,致使碳功能的下降,土壤水分、全氮和土壤酶有利于湿地土壤腐殖质的形成,建议在高寒沼泽湿地修复中加强土壤水分和有机肥的补充。     

少花蒺藜草与不同牧草混播根际与非根际土壤酶活性变化

为了探究牧草对少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)的竞争影响,采用3种优质牧草紫花苜蓿(Medicago sativa)、羊草(Leymus chinensis)、草木樨(Melilotus officinalis)与少花蒺藜草混播,测定混播模式下少花蒺藜草不同生长时期根际和非根际土土壤pH、脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性变化。结果表明：与3种牧草混播均显著提高少花蒺藜草根际土壤的酶活性;在紫花苜蓿与羊草混播,少花蒺藜草根际土土壤的脲酶和蔗糖酶活性在开花期最高,磷酸酶活性在苗期最高,而与草木樨混播,少花蒺藜草根际土的磷酸酶和蔗糖酶活性在全生长期内均有大幅提高,脲酶活性在开花期时显著提高,草木樨更能激发少花蒺藜草根际土壤酶活性,与少花蒺藜草的竞争最为激烈。混播模式激发少花蒺藜草的自我保护机制,明显提高少花蒺藜草根际土壤酶活性,增强其自身的竞争能力,避免竞争胁迫带来的危害。     

放牧对武功山草甸土壤微生物生物量及酶活性的影响

以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05);2)可溶性碳氮含量在0-20和20-40cm土层间无显著差异(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P0.05)或极显著正相关(P0.01)。     

荒漠草原土壤酶活性及化学计量特征对不同载畜率的响应

为探究土壤酶活性及其化学计量特征对荒漠草原不同载畜率的响应,本研究于2021年5月于内蒙古四子王旗荒漠草原长期放牧平台进行(2004年开始),设置不放牧(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度放牧(HG)4个载畜率水平(分别放牧0,4,8和12只羊),分析土壤理化性质、土壤酶活性及其化学计量特征,结果表明：随载畜率增加,土壤毛管持水量(Capillary water holding capacity,CC)、土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、土壤全氮(Soil nitrogen,TN)、土壤全磷(Soil phosphorus,TP)呈降低趋势,土壤容重(Soil bulk density,BD)、土壤pH值呈增加趋势(P<0.05);α-葡萄糖苷酶(αCG)、β-葡萄糖苷酶(βCG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP) 和碱性磷酸酶(ALP)5种土壤酶活性均随载畜率增加而降低(P<0.05);与碳(C)、氮(N)、磷(P)相关的酶化学计量比均随载畜率增加而降低;BD与CC,pH与TN呈负相关关系(P<0.05),CC与TN,LAP与αCG,βCG,NAG,TN,TP,βCG与NAG,αCG,TN,NAG与αCG,TN,αCG与TN,TP,ALP,TN与TP,ALP,TP与ALP均呈正相关关系(P<0.05)。     

苜蓿及根际土壤水浸提液对达乌里胡枝子种子的化感作用

采用水浸提法制备了苜蓿根、茎叶及根际土壤的浸提液,在室内测定了浸提液对达乌里胡枝子种子萌发的影响,研究了苜蓿对达乌里胡枝子种子发芽的化感作用。结果表明:2.5%浓度的苜蓿茎叶水浸提液对达乌里胡枝子种子萌发有促进作用,5%浓度及以上有明显的抑制作用,且随着浓度的增加抑制作用增强,浓度达到10%时达乌里胡枝子基本不能萌发。不同浓度的根浸提液和根际土壤浸提液对达乌里胡枝子种子萌发的影响与对照相比差异不显著(P0.05)。3种浸提液表现出不同程度的化感作用,其强弱顺序为:茎叶浸提液根浸提液根际土壤浸提液。     

连作对紫花苜蓿萌发及成苗效应的影响

为了研究紫花苜蓿连作对种子萌发及苗期的化感作用,试验设置了不同浓度(0,0.01,0.04,0. 10 g/mL)的紫花苜蓿根、茎、叶及根际土壤浸提液对种子和幼苗进行处理,测定了种子的萌发指标和幼苗生长指标,并进行了化感作用分析。结果表明:苜蓿的根、茎、叶及根际土壤浸提液对种子萌发和幼苗生长的抑制作用明显,且随浸提液浓度的增大抑制作用逐渐增强。不同器官及根际土壤浸提液对紫花苜蓿种子萌发指标影响效果存在差异,以枯叶浸提液的抑制作用最为明显;不同器官浸提液对苜蓿幼苗生长的抑制作用由强到弱依次为枯叶、枯茎、土壤、根系。浸提液浓度在0.10 g/mL时自毒作用最强,化感效应最明显。     

黄土高原果园不同覆盖模式对土壤酶活性的影响

为探究土壤绝对酶活性和相对酶活性在果园不同覆盖模式下的变化特征及相关影响因素,为果园土壤质量评价提供理论依据,本试验以传统清耕(Conventional tillage,CT)为对照,研究秸秆(Corn stalk,CS)、黑麦草(Lolium perenne L. Ryrgrass,RE)和白三叶(Trifolium repens L. White clover,WC)处理下α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase,AG)、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BG)、β-木糖苷酶(β-xylosidase,BXYL)、纤维二糖苷酶(Cellobiosidase,CBH)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(Acetylglucosaminidase,NAG)、亮氨酸氨基肽酶(L-leucine aminopeptidase,LAP)和碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)变化特征及影响因素。结果表明,覆盖措施不同程度提高了0~40 cm各土层土壤绝对酶活性。AG,BG,BXYL,CBH,NAG和ALP活性表现为CS>RE>WC>CT,LAP表现为WC>CS>RE>CT。不同覆盖下土壤相对酶活性变化与绝对酶活性基本一致。冗余分析表明,土壤酶活性与有机碳、全氮、全磷等土壤理化因子含量正相关,而与pH值和容重负相关,有机碳、硝态氮和铵态氮含量是影响土壤酶活性的关键环境因素。     

火炬树根蘖幼苗对3种草坪草种子萌发和幼苗生长的化感效应

以白三叶、苇状羊茅和多年生黑麦草3种北方常见草坪草为对象,通过室内砂培试验,研究了火炬树幼苗根、皮和叶的水浸提液在12.5、25.0和50.0 g·L-1浓度下对受体植物种子萌发、幼苗生长以及生理指标的影响。并基于不同指标对应化感效应指数进行主成分分析获取的综合主成分值（F）评价各处理对3种草坪草的综合抑制程度,以期明确火炬树幼苗的潜在化感效应及其作用规律。结果表明：火炬树幼苗对受体植物各类指标的化感效应普遍受到化感物质来源器官、浸提液浓度和受体植物种类,以及上述因素交互作用的显著影响（P<0.05）。其中,火炬树所有器官的浸提液在各浓度下均使白三叶在苗期全部死亡。其根、皮和叶浸提液均显著抑制了苇状羊茅的种子萌发和幼苗生长,但仅后两者的综合抑制程度随浸提液浓度增加持续增强（F值降低1.07～2.77）;浓度一致时,火炬树对苇状羊茅的综合抑制程度均为叶和皮>根（F值较后者低0.98～3.23）。火炬树根和皮浸提液对多年生黑麦草的综合抑制程度随浓度增加呈先增后降趋势,叶浸提液的抑制程度则随浓度增加呈持续增强趋势（F值降低1.11）,且所有器官浸提液对多年生黑麦草的化感抑制普遍强...     

花叶滇苦菜浸提液对3种花卉种子萌发和幼苗生长的化感作用

为探讨花叶滇苦菜与常见草本花卉协同生长过程中的化感作用机制,采用培养皿生物测定法,研究了花叶滇苦菜地上部（DS）和地下部（DX）不同浓度浸提液对二月兰、石竹、观赏油菜3种花卉种子萌发、幼苗生长的生理指标及相关酶活性、丙二醛（MDA）含量的影响,以期为花卉植物大规模应用及杂草生物防治提供理论依据。结果表明：花叶滇苦菜浸提液对3种花卉种子萌发、幼苗生长均呈低浓度促进、高浓度抑制的趋势,在5 g·L^-1时2种浸提液中促进效应最大的是二月兰,其次是石竹,均在100 g·L^-1浓度下抑制效应达最大。2种浸提液提高了3种花卉幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）活性,二月兰、观赏油菜在50 g·L^-1时达到峰值,石竹在25 g·L^-1时达到峰值,100 g·L^-1时均高于对照组,过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均呈先升高后降低的趋势,丙二醛含量随浸提液浓度的升高而增加。石竹种子POD活性与种子发芽率呈极显著正相关;观赏油菜POD活性与茎长和根长呈显著正相关;二月兰根长与POD、CAT活性呈极显著正相关,CAT活性与茎长和发芽率呈极显著正相关。浸提液对种子萌发和幼苗生长的化感作用综合效应强弱依次为观赏油菜>石竹>二月兰。综上所述,浸提液对3种花卉幼苗细胞膜均具有一定的损伤作用,应尽量避免在花叶滇苦菜危害严重的地块大规模种植3种花卉或者种植前彻底清除杂草。     

麻花秦艽水浸提液对紫花苜蓿和小麦种子萌发和幼苗生长的影响

用野生麻花秦艽(Gentiana straminea)叶和根的水浸提液对紫花苜蓿(Medicago sativa)和小麦(Triticum aestivum)种子进行处理,探讨麻花秦艽的水浸提液对紫花苜蓿和小麦种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明,麻花秦艽叶和根的水浸提液对两种受体植物种子发芽和幼苗生长主要表现为化感抑制作用,且随着浸提液浓度的升高,抑制作用逐渐增强;仅在低浓度0.025 g·m L-1的根水浸提液处理时紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长表现一定的促进作用,但当浓度达到0.1 g·m L-1时,紫花苜蓿种子萌发被完全抑制(P0.05)。麻花秦艽浸提液对紫花苜蓿的抑制作用较小麦强,麻花秦艽叶浸提液的抑制作用较根强。不同浓度麻花秦艽叶和根的水浸提液均能影响紫花苜蓿和小麦幼苗体内抗氧化酶活性,随着浸提液浓度的升高,紫花苜蓿和小麦幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量总体上增加,与对照差异显著(P0.05)。     

紫花苜蓿水浸液对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响

采用0.15、0.10、0.05 g/mL的紫花苜蓿根茎、叶及根际土壤水浸液浸种,以蒸馏水作对照,研究紫花苜蓿营养器官和根际土壤水浸提液对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示:不同部位紫花苜蓿营养器官和根际土壤水浸液对黑麦草种子萌发有抑制作用,且根茎水浸液>叶水浸液>根际土壤水浸液,差异显著(P<0.05);紫花苜蓿根茎水浸液对黑麦草种子幼苗生长有抑制作用,0.15 g/mL作用极显著(P<0.01);叶水浸液对黑麦草种子幼苗生长呈低浓度促进高浓度抑制;低浓度根际土壤水浸液对黑麦草种子幼苗生长具有一定促进作用。紫花苜蓿不同部位的水浸液对黑麦草的化感作用不同,且都具有一定的浓度趋势。     

异龄老芒麦根际土壤中脂肪酸类物质检测及根际土壤的自毒效应研究

本研究以3，4，5和8龄老芒麦根际土壤为研究对象，利用气质联用（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术，分析不同种植年限土壤中脂肪酸酯类化感自毒物质种类及其含量的差异，同时探究不同年限不同浓度（50，100，200，500 g·L^-1）老芒麦根际土壤浸提液对其种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：4个不同年限老芒麦根际土壤中共检测出10种脂肪酸酯类物质，且相对含量随种植年限增长呈先升高后降低趋势，其中5龄老芒麦根际土壤中相对含量较高，为50%，而8龄较低，为41%。3龄老芒麦根际土壤中棕榈油酸甲酯较4，5和8龄分别高出98%，62%和58%，5龄土壤中硬脂酸甲酯分别较3，4和8龄高出12%，10%和23%。5和8龄老芒麦根际土壤浸提液对其种子发芽率具有明显的“低促高抑”浓度效应。由双因素方差分析可知，年限对种子发芽率影响极显著，对胚芽长影响较显著。总体来看，随着老芒麦种植年限的增长，土壤中会积累自毒物质，从而导致连作障碍。     

兰州主要阔叶造林树种凋落物对火炬树种子萌发的影响CSCD

为探讨兰州主要造林树种的凋落物对外来植物火炬树(Rhus typhina)种子萌发的影响,采用双层滤纸培养方法,以刺槐(Robinia pseudoacacia)、国槐(Sophora japonica)、臭椿(Ailanthus al⁃tissima)、白蜡(Fraxinu schinensis)、新疆杨(Populus alba)、垂柳(Salix babylonica)的凋落物浸提液作为化感物质来源,对火炬树种子进行萌发试验。结果表明:各树种不同浓度的浸提液对火炬树种子萌发均有显著影响,随着浸提液浓度增加(至中浓度0.050 g/mL)抑制作用随之增强,刺槐、新疆杨相比于其他树种,显著抑制了火炬树种子的萌发;随着浸提液浓度的增加,对火炬树苗高增长的抑制作用逐渐增强,新疆杨抑制效果最显著;而对根的生长则呈低浓度促进高浓度抑制的趋势,相比于其他树种,新疆杨显著抑制了火炬树根长的增长。几种树种浸提液在低浓度(0.025 g/mL)时对火炬树幼苗抗逆生理指标影响较小,与对照无显著差异,随着浓度的升高,火炬树幼苗丙二醛含量增加,过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶和可溶性蛋白含量均下降,新疆杨浸提液对火炬树幼苗抗逆生理指标的影响最为显著。刺槐、新疆杨凋落物的化感物质可在一定程度上抑制火炬树种子萌发和幼苗生长,并影响其生理活性;在兰州引种火炬树时,可以选择刺槐或新疆杨与其混交,对其进行生态管理和控制,预防其入侵。     

不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质及化学计量特征

为探究不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质,本研究调查了关中地区种植5年不同秋眠类型紫花苜蓿再生期和休眠期根际与非根际土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)及土壤酶活性.结果表明:根际SOC、TN、...     

甘南州临潭县青稞根际土壤养分含量、酶活性和微生物数量与根腐病的关系研究

为了明确甘南州临潭县青稞根际土壤养分含量、酶活性和微生物数量与根腐病的关系,以临潭县10个青稞主产区为研究对象,调查根腐病发生情况,同时采集健株和病株根际土壤,研究其养分含量、酶活性和微生物数量对根腐病的影响。结果表明,10个地区青稞根腐病田间发病率5%～20%。青稞根际土壤有效磷和速效钾与发病呈正相关,而铵态氮和硝态氮呈负相关。土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶与发病呈负相关,而纤维素酶呈正相关。发病青稞根际土壤微生物数量细菌 > 放线菌 > 真菌,土壤细菌和放线菌与发病呈负相关,而真菌呈正相关。青稞根际土壤养分含量对根腐病的影响较小,酶活性和微生物数量对其影响较大。     

草甘膦对枳根际土壤有机酸、酶活性及根际微生物的影响

为了研究草甘膦对枳根际土壤环境的影响,以枳幼苗为试材,利用含有不同剂量草甘膦的土壤种植枳幼苗,培养4个月后对不同处理的枳幼苗生长情况以及根际土壤中的有机酸含量、土壤酶活性和微生物数量进行比较。结果表明：在5 mg/kg的草甘膦条件下,枳苗生长、根际土壤酶活性以及细菌生物量没有受到明显影响。随着草甘膦剂量递增,根际土壤中草酸与琥珀酸含量以及真菌生物量呈现先增后减的趋势。在高剂量草甘膦（20 mg/kg）处理中,枳苗的株高、茎粗、叶干重、茎干重、主根长、总根长、总表面积、总根尖数、根干重和根系活力均会显著降低,根际土壤中草酸、琥珀酸、丙二酸和柠檬酸含量显著减少,根际土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性显著下降,根际土壤细菌和真菌生长也明显受到抑制。     

紫花苜蓿浸提液对受体牧草种子发芽的影响

试验采用生物检测法,研究紫花苜蓿根、茎、叶、土壤浸提液对蒙古冰草、红豆草、新麦草、无芒雀麦、紫花苜蓿种子发芽率的影响.结果表明,不同浓度的紫花苜蓿根、茎、叶、土壤浸提液对不同受体牧草种子发芽率的影响差异很大,根、茎、叶和土壤浸提液对无芒雀麦种子发芽有促进作用,而对蒙古冰草、新麦草、红豆草、紫花苜蓿种子发芽有抑制作用.     

青藏高原高寒草甸不同围栏年限土壤酶化学计量特征

为探究土壤酶活性和酶计量比的变化特征及影响机制，本试验以青藏高原若尔盖高寒草甸为对象，研究了围栏2，4，6，8和10年自然恢复条件下土壤理化性质和酶活性差异性规律。结果表明：随着恢复年限的增加，与碳（carbon，C）循环密切相关的β-葡萄糖苷酶、与氮（nitrogen，N）循环密切相关的N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶以及与磷（phosphorus，P）循环密切相关的碱性磷酸酶活性均呈现增加趋势；围栏8年时，土壤C：N酶活性比特征值下降，C：P酶活性比特征值上升，前者与土壤含水量和pH值呈显著负、正相关关系（P<0.05），后者与土壤有机碳显著负相关（P<0.05）。整体而言，严重沙化的高寒草甸，在围栏封育过程中受N养分限制，在围栏6~8年时，与养分循环相关的酶活性对植被特征和土壤属性的响应敏感。