三江平原湿地不同土地利用方式对土壤养分及酶活性的影响

以中国科学院三江平原湿地生态试验站为对象,研究了不同利用方式（湿地草甸、旱田系统、退耕成草、退耕成林）对土壤酶活性分布特征及相关因子的影响。结果表明:土壤利用方式不同,土壤酶活性（转化酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶）、有机碳含量和土壤养分含量有较大差异。土壤有机碳、全氮、全钾、速效磷、碱解氮、微生物量碳和氮均呈现出一致的变化规律,依次表现为湿地草甸 > 退耕草地 > 退耕林地 > 旱田系统,也即由湿地草甸退化过程中,土壤养分含量逐渐降低,其中不同土地利用方式下土壤全磷含量差异不显著（p>0.05）,在湿地的退化过程中,土壤全磷并没有发生显著的变化。与湿地草甸相比,土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均显著降低,其活性分别降低了32.69%,36.71%,50.00%,44.28%,由旱田系统恢复为湿地草甸系统后,土壤各种酶活性均显著增加,其中土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别比旱田系统增加了26.68%,31.51%,48.19%,43.84%;表明由湿地草甸开垦为耕地和由耕地恢复为湿地草甸和林地,发生着两种不同的生物学过程,前者为微生物降解过程,而后者则为微生物累积过程。相关性分析表明SOC,TN和SMBC对土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性的贡献为正,对土壤酶活性起到主导作用。主成分分析表明影响土壤酶活性最主要的因子为SOC,TN和SMBC。     

不同土地利用方式对三江平原湿地土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响

以中国科学院三江平原湿地生态试验站为对象,研究了不同利用方式(湿地草甸、旱田系统、退耕成草、退耕成林)对土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响.结果表明:土壤利用方式不同,土壤酶活性(转化酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶)、有机碳含量和土壤养分含量有较大差异.未开垦的湿地草甸,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量均为最高,开垦20年后,上述各种指标含量均有较大幅度降低;由耕地恢复为湿地后,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量有较大幅度的回升,而耕地恢复为林地后,上述各种成分也有不同程度地增加.因此,要保持三江平原湿地较高的土壤肥力和生物学特性,维持三江平原湿地土壤有机碳库稳定,对已开垦湿地进行部分退耕还湿势在必行.     

鄱阳湖湿地不同植物群落土壤养分和土壤酶活性垂直分布特征

研究鄱阳湖湿地不同植物群落土壤Bglu（β-葡萄糖苷酶）、NAG（乙酰氨基葡萄糖苷酶）、Bxyl（β-木糖苷酶）、Phos（酸性磷酸酶）、Phox（酚氧化酶）、Pero（过氧化物酶）活性、土壤养分、土壤微生物量碳（SMBC）、土壤微生物量氮（SMBN）、土壤微生物量磷（SMBP）垂直分布特征。结果表明:土壤有机碳（SOC）、全氮（STN）、全钾（STK）、碱解氮（SAN）、速效磷（SAP）和速效钾（SAK）在深度上呈递减趋势,也即随着土层深度的增加而逐渐降低,在0-20 cm土壤与其他深层土壤之间存在显著的差异性;对于不同植物群落土壤养分平均值而言,由湖滨高滩地到沉水植物区,土壤养分呈增加趋势（均表现为沉水植物区 > 湿生植物区 > 挺水植物区 > 湖滨高滩地）。随土壤剖面深度的增加,不同植物群落SMBC,SMBN和SMBP在深度上呈递减趋势,其中表层SMBC,SMBN和SMBP分别占所研究整个剖面的27.37%,27.22%和29.75%,由湖滨高滩地到沉水植物区,土壤微生物量呈增加趋势（均表现为沉水植物区 > 湿生植物区 > 挺水植物区 > 湖滨高滩地）,其中SMBC,SMBN平均值在不同植物群落中差异均显著（p<0.05）。鄱阳湖湿地沿垂直剖面分布的土壤酶活性与微生物量的变化规律相一致,6种酶（Bglu,Bxyl,NAG,Phos,Pero,Phox）活性随土壤剖面深度的增加显著降低,在0-20 cm达到最大;由湖滨高滩地到沉水植物区,土壤酶活性呈增加趋势（均表现为沉水植物区 > 湿生植物区 > 挺水植物区 > 湖滨高滩地）。相关性分析表明,微生物特性SMBC和SMBN与土壤酶活性的相关性系数较大,表明SMBC和SMBN是影响土壤微生物活性的最主要因素。双因素分析表明,SOC,STN,SAN,SMBC,SMBN,Bglu活性,Bxyl活性,Phos活性,Phox活性均极显著地受到植被和土层深度的影响（p<0.01）,而STP,SAP和SMBP对土层、植被及两者间交互作用均未表现出显著性响应（p>0.05）。综合分析表明,鄱阳湖湿地土壤微生物功能特性之间具有相互促进作用,具有一定的协同作用。     

三江平原环型湿地土壤养分的空间分布规律

以三江平原环型湿地作为研究对象，对其环带状植被区湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律进行了初步研究。结果表明，环型湿地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾具有明显的空间水平分异规律，有机质、全氮、全磷的含量由环型湿地中心向边缘逐渐减少，全钾的含量和碳氮比逐渐增加。土壤有机碳、全氮、全磷和全钾在垂直方向上具有明显的分层和富聚现象，自上而下，有机质的含量逐渐降低；全氮含量除漂筏苔草群落外，其他各群落土壤全氮含量呈先增加后减少的分布；大部分植物群落全磷含量呈先减后增的“V”型分布；全钾含量呈表层和底层较高、中间层较低的“中空”状分布。通过相关分析表明，环型湿地土壤有机碳与全氮具有相似的空间分布规律，全钾与有机碳、全氮具有相异的空间分布规律，而全磷具有自己独特的空间分布规律。环型湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布主要受植物体元素含量、生物过程和水文地貌过程影响，它通过过程影响湿地的功能。研究环型湿地的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律不仅有助于完善湿地土壤形成和发育的理论，探明湿地的生态过程和功能，而且为合理利用和保护湿地提供科学依据。     

黄河三角洲退化湿地土壤养分、微生物与土壤酶特性及其关系分析

为了揭示黄河三角洲湿地退化与土壤的关系,为湿地生态修复和有效利用湿地资源提供理论依据,对黄河三角洲退化湿地不同演替阶段的土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物特性及土壤酶与养分和微生物的关系进行分析。结果表明:随着湿地由白茅群落到光板地的逆向演替,土壤脲酶、蛋白酶活性呈逐渐下降趋势,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性变化规律与其相似;不同演替阶段土壤酶活性表现出差异性,各种酶之间蛋白酶活性最高;土壤养分质量含量基本都随着湿地逆向演替的进行而递减,不同演替阶段土壤养分质量分数差异显著;退化湿地土壤中各种微生物数量存在明显差异性,在土壤微生物群落中,细菌数量所占比例最大,在各类微生物中占绝对优势,其次为放线菌,真菌数量最少;白茅群落阶段细菌和真菌数量最多,柽柳群落阶段放线菌数量最多;土壤酶与土壤养分、土壤微生物存在密切正相关关系;细菌与脲酶和过氧化氢酶有密切关系,真菌与脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶都具有显著的相关性。     

不同农田土壤酶活性与土壤养分相关关系研究

通过对不同农田土壤养分和酶活性相关关系的研究,探讨了土壤酶活性作为土壤肥力质量指标的可能性。研究结果表明,不同农田土壤养分含量和酶活性存在显著差异,土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性与有机质和大多数土壤养分呈显著线性相关,可以作为敏感的土壤生物学指标。但土壤转化酶和纤维素酶活性与土壤养分的变化没有明显的相关性。     

嘉陵江流域不同类型植被多样性与土壤养分和酶活性的关系

基于2013—2015年对嘉陵江流域中游（四川段）不同植被类型（混交林、草甸、针叶林、阔叶林、灌丛和裸地）多样性和土壤生境的调查分析数据,采用相关分析法和群落排序法研究不同植被类型土壤养分和酶活性分布特征及其与植被多样性之间的关系。结果表明:嘉陵江流域不同植被多样性指数、丰富度指数、优势度指数和植被盖度基本表现为乔木林>灌木林>草甸>裸地,裸地显著低于其他植被类型（p < 0.05）。嘉陵江流域除了裸地和灌丛,其他植被类型土壤pH值均显酸性,pH值与土壤容重变化趋势相一致,基本表现为:裸地>灌木林>乔木林>草甸,裸地显著高于其他植被类型（p < 0.05）。嘉陵江流域土壤养分、有效养分含量和酶活性基本表现为乔木林>灌木林>草甸>裸地,裸地显著低于其他植被类型（p < 0.05）。相关性分析表明:植被多样性与土壤养分和酶活性密切相关,是造成不同植被类型土壤养分差异的重要原因,土壤养分和酶活性在一定程度上决定了植被丰富度和多样性指数,土壤理化性质在一定程度上决定了植被优势度指数,而土壤全碳和全氮在一定程度上决定了植被盖度。冗余分析结果显示丰富度指数、多样性指数、优势度指数和植被盖度之间均呈正相关,与土壤养分和酶活性呈正相关,与pH值和土壤容重呈负相关,这与相关分析的结果相一致。     

三江平原典型湿地土壤中硫的分布特征

本文以三江平原的三种典型类型湿地:小叶樟(Calamagrostisangustifolia)草甸、毛果苔草(Carexlasiocarpa)沼泽、乌拉苔草(Carexmeyeriana)沼泽为研究对象,对其土壤中硫的含量在水平及垂直变化方面进行分析。研究在自然环境下硫的分布特征。经过试验分析和数据处理,得出以下结论:总硫、水溶性硫、吸附性硫、盐酸可溶性硫、盐酸挥发性硫、有机硫含量均为小叶樟草甸<乌拉苔草沼泽<毛果苔草沼泽;别拉洪河、挠力河、鸭绿河、浓江是三江平原四条有代表性的沼泽性河流,流域土壤中的硫素含量为挠力河>鸭绿河>浓江>别拉洪河;在土壤层次上,具有明显的规律性:除盐酸挥发性硫以外,其余各硫组分自上而下含量呈递减趋势;在湿地土壤各形态硫中,有机硫是土壤总硫的主体,盐酸挥发性硫含量最低。总硫与有机硫相关性最显著,达极显著正相关(P=0.01),水溶性硫与盐酸可溶性硫的相关性最差。影响湿地土壤中硫素含量的因素为土壤有机质、土壤pH值、物理粘粒及氧化-还原条件。     

东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系

[目的] 红树林是热带、亚热带典型的海岸带湿地生态系统。分析不同植物群落条件下红树林湿地的土壤活性有机碳组成、土壤酶活性现状以及两者间的相互作用,进而预测东寨港红树林片区的生态结构和功能发展趋势,为东寨港红树林湿地的生态恢复与保护提供科学依据。[方法] 通过实地采样,对9种红树植物群落类型〔红海榄(Type 1)、白骨壤(Type 2)、角果木(Type 3)、海莲+角果木(Type 4)、桐花树+海莲+秋茄(Type 5)、海莲+榄李+桐花树(Type 6)、秋茄+海莲+榄李(Type 7)、海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄(Type 8)、海莲+无瓣海桑(Type 9)〕的土壤酶活性、土壤活性有机碳组分含量和理化性质进行化验分析。[结果] ①该区表层土壤有机碳介于6.57~74.87 g/kg之间,在不同群落类型间以Type 7群落显著最高,Type 1群落低至6.57 g/kg。②各群落类型湿地表层土壤酶活性变化规律为：脲酶＞磷酸酶＞过氧化氢酶＞蔗糖酶,其中脲酶以Type 8群落最高,显著高于Type 1—6群落;磷酸酶以Type 8群落最高,显著高于Type 1—3群落;过氧化氢酶以Type 5最高,显著高于其余群落(Type 6和Type 7除外);蔗糖酶以Type 9群落最高,显著高于Type 2,Type 5和Type 8群落。③土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶与土壤活性有机碳各组分含量呈显著及极显著正相关;土壤脲酶、磷酸酶与土壤pH值呈极显著负相关,与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤过氧化氢酶与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤蔗糖酶与全氮、全磷呈显著正相关。④冗余分析结果显示：土壤轻组有机碳、土壤总有机碳、土壤颗粒有机碳和土壤微生物生物量碳是影响东寨港红树林植物群落土壤酶活性的主要因子。[结论] 土壤酶活性与多种土壤活性有机碳组分呈紧密正相关,因此可用土壤酶活来表征东寨港红树林湿地土壤碳库活跃程度。     

三江平原退化湿地土壤物理特征变化分析

针对不同退化程度的湿地土壤物理特征的变化进行了分析。首先对退化湿地土壤剖面特征进行了阐述,然后分析了退化湿地土壤的温度特征变化、电导率状况变化、土壤的水分特征变化和土壤容重变化。研究表明,不同退化程度的湿地土壤具有不同的土壤物理性质,在未退化湿地→轻度退化湿地→中度退化湿地→重度退化湿地→已垦湿地(农田)的湿地退化研究样带上,湿地土壤温度呈现逐渐升高的变化趋势、土壤电导率呈降低变化、土壤水分呈降低趋势、土壤容重则呈现升高的变化规律。土壤表层与下层相比较,土壤表层温度、含水量与容重均高于土壤下层;在电导率的变化中,除了未退化湿地土壤的下层高于表层以外,其它退化状态的湿地土壤均为表层高于下层。另外,对退化湿地土壤的各物理特征在空间距离上的退化过程进行模型模拟,发现指数增加(或分解)模型能够较好地模拟出湿地土壤物理特征的空间退化过程。本研究将有助于理解退化湿地土壤物理特征的变化规律和查明湿地的退化机理,为退化湿地的恢复与重建研究奠定科学基础。     

土温升高对三江平原湿地系统碳动态的影响

采用改进的电缆加热法,研究了淹水和非淹水条件下土壤温度升高对湿地系统碳动态的影响。研究结果表明,试验期间,土温升高显著促进了小叶章的地上生物量,淹水和非淹水条件下较对照平均分别增长了85.12%和49.37%,而根生物量则平均分别增长了43.27%和54.39%。淹水处理在降低了小叶章的地上生物量的同时,显著促进了小叶章根生物量的积累。土温升高影响下土壤NH4-N含量呈增加趋势,其含量与地上生物量和根生物量的增长呈显著线性正相关关系。与对照相比,整个生长季,升温淹水和非淹水处理的系统CO2和CH4通量平均分别较对照增长30.55%和31.39%,并与5cm土温呈显著的指数相关关系。土温升高将主要通过增强土壤NH4-N的可利用性间接促进湿地系统生物量的积累,同时对系统CO2和CH4的释放产生直接影响,而系统碳累积与释放动态间未见显著的相互影响。     

不同改良措施对银川平原盐碱地土壤性质及酶活性的影响

研究了秸杆、有机肥、烟气脱硫废弃物、盐碱地改良剂对银川平原盐碱地进行改良后土壤理化性质及土壤酶活性的变化。结果表明:4种改良措施对土壤pH值、全盐含量、土壤容重均有不同程度的降低,脱硫废弃物和改良剂处理降低土壤pH值和全盐含量效果显著,改良剂和有机肥处理降低土壤容重、增加土壤孔隙度的效果显著。盐碱地改良后土壤转化酶活性、脲酶活性和碱性磷酸酶活性增加的幅度分别为0.02%～85.0%,2.7%～53.3%,17.9%～49.7%,各改良措施对过氧化氢酶活性的影响不显著。土壤pH值、全盐含量和土壤容重之间互成显著正相关关系(p<0.05),与土壤孔隙度呈显著负相关关系(p<0.05);土壤容重与土壤孔隙度、过氧化氢酶、脲酶活性之间达到显著负相关关系(p<0.05),土壤碱性磷酸酶、转化酶、土壤过氧化氢酶和脲酶之间互成显著正相关关系(p<0.05)。     

三江平原湿地土壤汞的分布特征及影响因素分析

三江平原湿地土壤汞的含量具有随深度增加总汞含量逐渐降低的特点,表层总汞含量具有小叶樟湿地＜乌拉苔草沼泽＜毛果苔草沼泽的特点,与水分特征一致,与地势的高低相反.植被在土壤与大气汞的交换中有重要的作用,植物汞是土壤汞的主要来源.有机质和总硫浓度与总汞含量具有强烈的相关关系,可以通过回归方程Y(总汞,ng/g)=0.0586479X(有机质,%)+19.4338和Y(总汞,ng/g)=0.0586479X(总硫,mg/kg)+19.4338加以预测.有机质和总硫影响着汞的形态和迁移.总汞含量与pH具有一定的负相关关系.地势、水分条件和植被是影响3种类型沼泽湿地总汞含量的主要驱动因子.     

黑龙江省三江平原的苏打盐渍土

我国黑龙江省的三江平原，部分地区分布着小面积的苏打　盐渍化土壤，含盐量低，但是ｐＨ值高，碱化度大，具有着盐化与碱化同时进行的双重特性．土壤潜水埋藏较浅，属低矿化的ＨＣＯ３－Ｎａ型水，通常因土体下部存在铁盘层相隔而与其深　层地下水缺乏联系，以致在其形成过程方面有着某种特殊性．在改良利用方面，应在综合规划与合理布局的基础上，因地制宜地发展农林牧业，含盐较重的地段宜于放牧或作为割草地　，防止生态环境遭受破坏与盐渍化加剧，已垦的盐渍土耕地，尤应重视土壤培肥．     

三江平原沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布特征研究

以三江平原腹地挠力河、别拉洪河、浓江河流域天然沼泽湿地为研究对象,并以湿地开垦后的农田为对照,研究了沼泽湿地不同层次土壤中有机碳含量的垂直分布特征及其与pH值、N素的相关关系。结果表明,沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布随土壤深度、植物群落类型和农业耕作方式的变化而变化;开垦使天然沼泽湿地0～45cm土壤有机碳损失90%以上;土壤不同层次有机碳含量与pH呈显著负相关(r=-0.651**,P<0.01),与全氮呈显著线性正相关。     

基于GIS的三江平原表层土壤有机碳储量估算及空间分布研究

[目的]研究三江平原2010年表层(0—30cm)土壤有机碳储量空间分布规律和不同土地利用类型对有机碳空间分布的影响。[方法]采用地统计学和GIS相结合的方法。[结果](1)2010年三江平原表层土壤有机碳总储量为1161.28Tg;(2)表层土壤有机碳空间分布变异性较大,中部和西南地区较低,东北、西北、东南地区较高;(3)不同土地利用类型土壤有机碳密度和储量有所不同,旱地表层土壤有机碳储量最大,为412.10Tg,草地最小,表层土壤有机碳储量为2.31Tg;(4)不同植被类型表层土壤有机碳密度大小顺序为:沼泽湿地林地草地水田旱地,沼泽湿地表层土壤有机碳密度为147.84Mg/hm2。[结论]三江平原土壤有机碳密度空间分布存在较大的分异性,土壤有机碳密度的空间分布特征受土地利用类型分布的影响。     

长白山区沟谷沼泽乌拉苔草（Carex meyeriana）湿地土壤酶活性与氮素、土壤微生物相关性研究

通过现场采样及室内分析,研究了长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地土壤酶活性及其与氮素、土壤微生物的相关性。结果表明,土壤脲酶活性在时空变化中,表层最高,且最大值出现在6月份,为2.57;C层最小,最小值出现在7月份,为0.3;土壤纤维素酶活性表层最高出现在6月份,为1.35;B层最小,最低点出现在6月份,为0.18,土壤蛋白酶活性在时空变化中变化规律基本一致,最高值是6月份B层,为8.5;最低点是C层的5月,为0.9;与氮素的相关性分析结果为：土壤脲酶在8月份最大,为0.91,B层最大为0.76;土壤纤维素酶在5月份最大,为0.41;C层最大,为0.52;土壤蛋白酶在4月份最大,为0.83;A层最大,为0.67,均不呈显著相关。与微生物相关结果为：土壤脲酶与8月份微生物呈极显著的正相关;蛋白酶与B层的细菌呈显著的正相关;脲酶与7、8月份的放线菌呈极显著的正相关。本文揭示了土壤不同酶活性受制于不同的微生物影响。