氮沉降对北方森林土壤微生物的影响研究进展

大气氮沉降导致土壤有效氮含量增加,将改变作为陆地生态系统重要组成部分的土壤微生物群落结构,尤其在高纬度氮限制地区,土壤微生物对这种变化更为敏感。北方森林地处高纬度地区,氮沉降将改变其土壤微生物的结构、功能和动态。为全面了解近年来氮沉降对北方森林土壤微生物的影响,笔者综述了氮沉降对北方森林土壤微生物量、群落结构和生物多样性、功能和酶活性等方面的影响。结果表明:(1)氮沉降减少了土壤微生物量;(2)氮沉降改变土壤中真菌与细菌,革兰氏阴性细菌(G-)与革兰氏阳性细菌(G+)之间的比值,而这种改变大多数是趋向于减小;(3)氮沉降加剧,将导致土壤微生物群落中贫营养微生物处于劣势地位,富营养微生物处于优势地位,间接地影响了微生物群落结构和生物多样性;(4)氮沉降抑制了微生物呼吸,但对于土壤酶的影响尚无统一规律;(5)氮沉降改变了微生物底物利用模式,导致土壤微生物对复杂有机物质的分解能力下降;(6)氮沉降导致固氮基因等功能基因相对丰度下降。     

玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影响

采用室内培养法,设置3个玉米秸秆还田量与3个氮肥水平,共9个处理,研究玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量以及土壤呼吸量的影响。结果表明:玉米秸秆配氮还田可以增加土壤呼吸量与土壤微生物量碳含量,显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶(CAT)的活性;相同氮肥水平条件下,土壤微生物量碳含量与3种酶活性随着秸秆还田量的增加而升高。玉米秸秆配氮还田对土壤多酚氧化酶(PPO)活性表现出一定的抑制。微生物量碳含量,土壤脲酶、蔗糖酶、CAT活性与土壤呼吸量均呈显著正相关,土壤PPO活性与土壤呼吸量呈负相关。     

大青山不同树种土壤微生物数量及酶活性的研究

为了揭示随海拔梯度变化对3种乡土抗旱树种土壤微生物数量及酶活性的影响,并为准确评估不同树种在大青山山地生态系统中的作用及合理利用提供理论依据。采用传统的平板菌落技术法和96微孔板荧光法测定并分析其根围土壤微生物数量和酶活性。结果表明:3种树种的微生物数量均表现为细菌放线菌真菌,但是不同菌群数量之间均存在显著差异(P0.05)。3种树种根围土壤的蛋白酶、N-乙酰葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶、过氧化物酶酶活性均随海拔的升高呈现下降的趋势。相关性分析表明:不同树种的土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤的理化性质之间存在一定的相关性。这对改良土壤、植树造林及保护内蒙古大青山自然保护区生态系统提供了理论依据。     

氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响研究进展

氮沉降增加是全球气候变化的重要情景之一,已经对全球氮素循环产生了严重的影响,可能会显著改变生态系统的健康和服务。北方森林,作为地球上仅次于热带森林的第二大生物群区,占全球森林面积的30%,其土壤分系统在调节森林生态系统氮循环和应对全球气候变化中起着重要作用。氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响已被广泛关注,并成为全球变化科学领域的热点问题。同时,土壤氮收支作为土壤物质交换和能量转换的主要环节,对氮沉降的响应复杂而多变。因此,为深入了解大气氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响,笔者综述了国内外近年来的相关研究成果,分别从土壤氮输入(生物固氮和凋落物分解)、氮固存(微生物固存和外生菌根固存)、氮输出(矿化作用、硝化作用、反硝化作用以及淋溶)以及土壤总氮库的变化趋势等方面分析了土壤氮收支对大气氮沉降的响应,可为科学评估氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响提供参考数据。     

大青山不同树种土壤微生物数量及酶活性研究

为了揭示随海拔梯度变化对3 种乡土抗旱树种土壤微生物数量及酶活性的影响,并为准确评估不同树种在大青山山地生态系统中的作用及合理利用提供理论依据。采用传统的平板菌落技术法和 96 微孔板荧光法测定并分析其根围土壤微生物数量和酶活性。结果表明：3 种树种的微生物数量均表现为细菌＞放线菌＞真菌,但是不同菌群数量之间均存在显著差异(P＜0.05)。3 种树种根围土壤的蛋白酶、N-乙酰葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶、过氧化物酶酶活性均随海拔的升高呈现下降的趋势。相关性分析表明：不同树种的土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤的理化性质之间存在一定的相关性。这对改良土壤、植树造林及保护内蒙古大青山自然保护区生态系统提供了理论依据。     

生物炭与有机肥施用对黄褐土土壤酶活性及微生物碳氮的影响

研究了生物炭与有机肥配施对土壤酶及其微生物生物量碳氮的影响,为黄褐土障碍因子改良及合理施肥提供参考。在等氮条件下设置了6 个施肥处理：不施肥(CK)、单施生物炭(B)、氮磷钾配合施用(NPK)、氮磷钾+生物炭(NPK+B)、氮磷钾+有机肥(NPK+M)、氮磷钾+有机肥+生物炭(NPK+B+M)。采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法和化学分析法分别对土壤微生物量碳氮、酶活性和土壤化学性质和作物产量进行测定分析。结果表明：在黄褐土条件下,生物炭与有机肥处理均能显著提高土壤脲酶活性和土壤微生物生物量碳、氮含量,其中以NPK+M+B处理效果最好。有机肥能够促进β-葡萄糖苷酶酶活性,而生物炭与其作用相反。土壤微生物量碳氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶与产量之间存在显著或极显著正相关关系。本试验条件下,生物炭与有机肥的添加能够提高土壤酶活性,提高土壤有机碳和全氮含量,以NPK+B+M处理对酶活性提升效果最好。     

气候变化背景下湿地土壤酶活性研究进展

为了深入了解和合理评价气候变化背景下湿地土壤碳、氮等物质循环过程的动态变化。本研究通过对土壤酶在湿地生态系统中的作用及其时空分布特征归纳总结，探讨温度升高、降水变化、温室气体排放增加以及湿地氮营养环境变化等对土壤酶活性的影响。通过总结，认为土壤酶在湿地生态系统中发挥着重要而复杂的作用，气候变化显著影响了其活性，进一步影响湿地土壤碳、氮等循环过程。     

不同生态系统凋落物分解对氮沉降的响应综述

文章旨在综合不同生态系统类型凋落物对于氮沉降的响应,完善凋落物分解与氮沉降的相互作用机理。氮是构成蛋白质的主要成分,对动物体内氮平衡起重要作用,同时对植物茎叶的生长和果实的发育也有重要影响,是与产量最密切的营养元素。但近几十年来,由于工业、农业、畜牧业等产生越来越多的含氮化合物排向大气,研究表明大气氮沉降增加将对生态系统中的动植物及微生物产生直接或间接的影响,而氮沉降将通过影响微生物的生理生化过程改变凋落物的分解速率,进而影响生态系统的物质循环和能量流动过程。20世纪70年代以来,氮沉降的研究已有诸多报道,国内外很多学者也对氮沉降对凋落物影响的研究进行过评述,但大多基于对某一个陆地生态系统类型或者凋落物降解过程、产量分布、影响因素等进行评价,而氮沉降对不同类型的生态系统凋落物分解的影响还鲜有报道。笔者归纳了氮沉降对不同类型陆地生态系统（森林、草原、荒漠、城市和农田）凋落物分解的影响,为进一步研究不同类型凋落物分解过程对氮沉降的响应提供参考。     

土壤酶的研究进展

通过分析、总结国内外土壤酶研究进展,研究土壤酶的来源、作用及其影响因素,展望土壤酶学的发展前景,有助于该学科研究的纵深发展与广泛利用。土壤酶主要来源于土壤微生物、土壤植物和动物。土壤酶是土壤有机体的代谢动力,在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演重要的角色。土壤酶是土壤质量的生物活性指标,可以用来评价土壤肥力。土壤酶活性与土壤养分、土壤微生物、植物、施肥和耕作等农业管理措施密切相关,另外农药和重金属污染也会对土壤酶产生影响。     

基于土壤微生物的碳氮互作效应综述

土壤微生物在养分循环中起着至关重要的作用,可为陆地生态系统能量流动提供动力。碳(C)、氮(N)元素是构成生物基本骨架和能量代谢最基本的元素,其循环关系到生物生长和生态系统的稳定性。在陆地生态系统中,土壤微生物C、N元素有着明显的相互作用,环境中C、N浓度的变化会促使其发生变化,进而导致微生物群落结构和生物功能改变。笔者从CO2浓度升高、黑碳添加和N沉降加剧出发,总结了环境条件变化对微生物C、N的影响;分析了现实环境背景下土壤微生物C、N的相互作用,探讨微生物C、N的内在联系,为微生物C、N耦合及生态系统C、N耦合提供参考依据。并提出,今后在气候变化对土壤微生物影响的研究中,应当根据地域和时空的差异建立多个研究模型,深入研究微生物C、N与环境中C、N的关系,注重生态系统C、N耦合的同时,也要注重微生物与其他生物之间,特别是与植物之间的C、N耦合。     

农牧交错带人工草地及农作物下土壤酶活性特征

土壤酶直接影响着人工草地生态系统的物质循环和能量流动,是评价土壤质量的生物活性指标。在农牧交错带紫花苜蓿人工草地和农田内采集土壤样品,通过测定土壤有机质、pH、营养元素（N、K、Ca、Mg等）有效态含量及4种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶）的活性,分析了紫花苜蓿人工草地和农作物下土壤理化因子对土壤酶活性的影响。研究结果表明：（1）在紫花苜蓿人工草地中,土壤脲酶和碱式磷酸酶活性变化趋势一致,随种植年限的延长显著减少,且品种间差异显著(P＜0.05),平均酶活性表现为3年龄＞6年龄＞10年龄草地。过氧化氢酶活性随种植年限的延长而逐渐增强,品种间差异显著(P＜0.05);（2）不同类型农田中,土壤酶活性亦存在差别,玉米地土壤脲酶和碱式磷酸酶活性仅为马铃薯地的24%和70%;（3）比较人工草地与农田土壤酶活性,认为3种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶和过氧化氢酶）的活性大小基本表现为马铃薯地＞3年龄巨人草地＞玉米地≥3年龄雷达克之星草地＞6年龄雷达克之星草地＞6年龄巨人草地＞10年龄雷达克之星草地≥10年龄巨人草地;（4）相关性分析表明,土壤脲酶、过氧化氢酶和碱式磷酸酶3种酶之间呈显著负相关。蔗糖酶活性与pH达到极显著正相关,脲酶和碱式磷酸酶与pH成显著负相关,速效氮和全氮呈极显著负相关,过氧化氢酶则与有机质、速效氮、全氮和水溶性镁呈显著正相关。     

菌渣还田对生菜生长、土壤养分及酶活性的影响研究

为考查菌渣的肥效及其对生态环境的影响,布置生菜栽培盆栽实验,研究施用菌渣还田对生菜生长、土壤养分、酶活性及微生物的影响。试验空白、菌渣、复合化肥、菌渣+复合化肥4个处理。结果表明：（1）施用菌渣,能促进青椒生长,但对生菜的生长促进不及化肥。（2）施加肥料能显著提高土壤养分,与空白处理相比,施纯菌渣对土壤全氮增加58.6%,碱解氮增加73.3%,硝态氮增加35.3%。（3）施菌渣能显著提高土壤酶活性和土壤微生物数量,施纯菌渣处理的土壤过氧化氢酶活性、脱氢酶活性和脲酶活性分别是化肥处理的1.31、1.40、1.44倍;土壤细菌、放线菌和真菌数量分别为化肥处理的1.56、1.72、1.72倍。施用菌渣可提高农田土壤养分、有机质含量、土壤酶活性和微生物数量,减少养分流失,改善农田土壤生态环境,具有良好的推广应用价值。     

土壤酶在农业生态系统碳、氮循环中的作用研究进展

通过分析国内外土壤酶研究进展,总结土壤酶在农业生态系统碳、氮循环中的作用,为农业生产提供相关参考。土壤酶是存在于土壤中、能催化土壤生化反应的一类蛋白质,主要催化含有有机元素的非专性有机物质、专性有机物质及某些矿质化合物的转化,以形成多种养分物质及一些有益元素,利于植被的生长,对农业生态系统的发展起着积极的作用。目前土壤酶已被众多学者用来作为土壤碳、氮循环的重要指标,并利用酶活性的变化来反映土壤中的养分循环过程。     

化感作用对土壤酶影响的研究进展

土壤酶是土壤生态系统中的重要组成部分,土壤酶的研究有助于加深理解土壤生态系统的退化机理及其物质循环和能量流动。化感作用对土壤微生态环境有着重要影响。因此总结了近几年化感物质对土壤酶活性影响的主要研究成果,对土壤酶学在化感作用中的应用进行展望,提出从化感作用的角度研究土壤酶活性,从而找出更有效的土壤改良方案。     

基于文献计量分析的湿地土壤微生物研究热点趋势

湿地在区域生态系统起着不可替代的作用,它是长期以来区域生态环境因素的相互作用的结果,湿地对于保持生态系统平衡十分重要。通过Excel统计在Web of science数据库和CNKI数据库的论文每年的发文量,用分析工具对文献题录信息分析得到高频词共词矩阵,用得到的矩阵使用Ucinet和Net draw来获得共现网络可视图,用SPSS对关键词聚类分析,通过这些图来发现湿地土壤微生物研究趋势和热点。研究表明：（1）湿地土壤微生物研究发文数量基本逐年递增,自2015年起进入快速增长阶段。（2）国内外湿地土壤微生物的研究内容具有较大差异。国外更注重在加强湿地保护,退化湿地生态科学修复;国内主要是围绕湿地土壤微生物多样性与微生物功能。（3）共现网络可视中的关键词Wetland、Phytoremediation和Microbes与土壤微生物、土壤酶活性和微生物量碳一定程度上成为当前研究的热点。（4）国外主要以生境遭到破坏的湿地生态系统为研究对象,研究尺度较大,涉及地区、国家甚至是全球层面;国内则是针对湿地保护区开展的科研工作。今后国内有望在湿地土壤微生物的科研与保护环境的理论与方法做进一步深入研究。     

不同果园土壤微生物分布与生态因子的冗余分析

为了解哈尔滨周围县市不同果园土壤中微生物的分布情况及其与土壤理化因子和土壤酶活之间的相关性,本研究采用不同培养基对7个土壤样地微生物进行分离与菌落计数,同时对土壤理化指标以及土壤中6种酶的含量进行检测。结果表明,不同果园土壤理化指标和土壤酶活性的差异影响到土壤微生物数量和分布。PCA分析显示,民兴果园、长胜果园、五家果园和和平村果园的相对差异较小,哈山大队果园、王家果园和哈蜚二队果园三者之间差异不显著;RDA排序结果显示,电导率、速效磷、有机质和铵态氮是影响微生物数量和分布的主要环境因子,磷酸酶和蔗糖酶是产生影响的主要土壤酶。本研究为土壤微生物调查提供数据,也为今后果园土壤改造打下一定基础。