大兴安岭火烧迹地土壤微生物生物量及酶活性研究

本文采用熏蒸法和土壤酶活性测定法,研究了内蒙古大兴安岭不同火烧迹地土壤微生物生物量碳氮和酶活性的变化特征。结果表明:与对照(未过火的)相比,火烧后不同年份的火烧迹地土壤微生物生物量碳氮、土壤脲酶活性和土壤蔗糖酶活性均极显著下降。除了土壤脲酶活性外,轻重度火烧迹地2003年显著或极显著高于2008年和2012年。随着火烧后恢复年限的增长,土壤微生物生物量碳氮、土壤脲酶活性和土壤蔗糖酶活性均有所提高,经过大约10a的恢复,可达到了未过火对照组水平,相比之下土壤过氧化氢酶活性恢复的较快。该结果揭示了大兴安岭火烧迹地恢复过程中土壤质量状况的动态变化,为森林生态系统的科学管理和森林更新提供了理论依据。     

异丙隆对土壤基础呼吸与微生物生物量的影响

通过室内培养,研究了异丙隆对大田土壤和大棚土壤基础呼吸和微生物生物量碳的动态影响。结果表明:异丙隆使用量在50mg/kg以下,对土壤基础呼吸和微生物生物量碳基本没有影响;在100 mg/kg以上,其抑制效应随使用量的增加而明显,但在培养期内基本恢复到正常水平;异丙隆对2种土壤的影响未表现出明显差异。     

嫁接不同文冠果品种根际土壤的微生物生物量及酶活性

文冠果是重要的园林绿化和生物质能源植物,但大多处于野生和半野生状态,且产量较低。嫁接不仅可提高植物的产量、改良植物抗逆性能性状,也可影响根际土壤性质。目前对文冠果的大量研究主要集中在嫁接技术方面,但嫁接对土壤性质的影响鲜有报道。为探讨嫁接对土壤生物学性质变化的影响,比较了文冠果嫁接和未嫁接处理后根际土壤微生物生物量及酶活性的变化。在嫁接处理中,以北京昌平文冠果做砧木,分别采用辽宁阜新白花古树(LFB)、辽宁建平白花古树(LJB)、内蒙古赤峰红花古树(NCH)和内蒙古实生红花苗(NSH)4种不同品种的接穗进行嫁接。结果表明,与未嫁接的北京昌平文冠果(CK)相比,嫁接LFB、LJB、NCH和NSH 接穗1年后根际土壤的微生物生物量碳分别显著提高了62%、45%、91%和40%;而嫁接NCH、LFB和NSH的根际土壤微生物生物量氮比未嫁接的CK分别提高了140%、107%和56%。采用LFB和NCH嫁接可显著提高β-糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶和磷酸酶的活性,但显著降低了酚氧化酶的活性。β-糖苷酶、几丁质酶和亮氨酸肽酶活性的变化与微生物生物量、土壤溶解性有机碳和有机氮溶解性呈显著正相关。综合来看,采用辽宁阜新白花和内蒙古赤峰红花古树接穗嫁接北京昌平文冠果有利于根际土壤微生物生物量及酶活性的提高。      

上海典型植物群落土壤有机碳矿化特征

选择上海市5种典型植物群落采样并布置室内恒温培养试验,观测了土壤有机碳矿化量大小及动态变化过程,并比较了不同植物群落土壤有机碳矿化特征差异。结果表明,不同群落间土壤有机碳、微生物量碳质量分数差异显著,但均高于草坪;而同一群落内土壤有机碳、微生物量碳则随土层深度的增加而逐渐下降;培养期间,土壤有机碳矿化量高低顺序为桂花Osmanthus fragrans＞草坪（黑麦草Lolium perenne）＞樟树Cinnamomum camphora＞池杉Taxodium ascendens＞竹林（孝顺竹Bambusa multiplex）,不同植物群落间差异达显著水平（P＜0.05）;同一群落土壤有机碳矿化量随土层的加深而递减,但不同群落间递减幅度存在差异,其中降幅最大为池杉,降幅最小分别为桂花（20 ～ 40 cm）和竹林（40 ～ 60 cm）;培养期间,各植物群落土壤有机碳矿化动态变化过程趋势相同,均表现为培养前期快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势,与培养时间之间符合对数关系,而有机碳累计矿化量与培养时间则符合显著的线性关系,各群落高低顺序为桂花＞草坪＞樟树＞池杉＞竹林。研究结果初步表明,相对于草坪,深根系植物能有效提高土壤有机碳和微生物量碳,提高土壤有机碳库质量分数。图3表4参20     

改性沸石改良底泥对土壤中微生物生物量碳及酶活性的影响

为了减小底泥中重金属的活性,实现底泥回田再利用,以洞庭湖重金属污染底泥为实验对象,探究以Na Cl和壳聚糖改性沸石改良的底泥对土壤中微生物生物量碳和生物酶(脲酶和脱氢酶)活性的影响。实验结果表明,两种沸石改良底泥添加后,土壤中水溶态金属浓度减小。Na Cl改性沸石处理组(沸石/底泥质量比3/7)和壳聚糖改性沸石处理组(沸石/底泥质量比1/9、3/7和6/4)中微生物量碳含量增加,微生物量C/N比最大提高至原来的2.8倍。壳聚糖改性沸石添加底泥对土壤生物酶影响较Na Cl改性沸石明显,土壤脲酶和脱氢酶活性随壳聚糖改性沸石投加量的增加而明显提升,壳聚糖改性沸石最大投加量组中(6/4)脲酶和脱氢酶活性较对照组分别增大1.1、1.6倍。     

常绿阔叶林次生演替系列群落土壤微生物生物量及酶活性

利用空间序列代替时间序列的方法,研究了浙江天台山常绿阔叶林次生演替系列群落土壤微生物生物量和土壤酶活性变化.结果表明,从灌草丛到常绿阔叶林的不同演替系列群落土壤的有机质、总N、总P含量总体呈逐渐升高的趋势.灌草丛微生物生物量最低,微生物生物量C是从针叶林到常绿阔叶林阶段明显增加,但微生物生物量N却是针阔混交林>常绿阔叶林>针叶林.磷酸酶、脲酶与β-D-葡萄糖苷酶活性均以灌草丛土壤最低;在其他3个演替系列群落土壤中,脲酶和β-D-葡萄糖苷酶活性大小是常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林,而酸性磷酸酶的活性大小是常绿阔叶林>针叶林>针阔混交林.     

草甘膦对土壤微生物量及呼吸强度的影响

以中国褐土、黄绵土、风沙土和红壤4类土壤共10个土样为材料,较为系统地研究了草甘膦对土壤微生物量、土壤呼吸及代谢墒的影响。结果表明,在碱性土壤中,草甘膦对微生物碳和微生物氮有一定的抑制作用;在酸性土壤中,草甘膦对微生物碳和微生物氮有一定的激活作用。这揭示出土壤性质对草甘膦的毒性有重要影响,特别是pH。草甘膦对土壤呼吸有轻微激活作用,但土壤代谢熵明显增加,不利于土壤微生物的生长,从而影响土壤品质。碱性和酸性土壤受草甘膦轻度和中度污染的临界质量分数分别为43.8和219.2mg/kg及58.2和291.0 mg/kg。     

基于土壤微生物生物量碳和酶活性指标的土壤肥力质量评价初探

土壤质量评价是分析土壤管理措施对土壤质量影响的最重要的手段。以松嫩平原草地为对象,分析玉米地、苜蓿地、自然恢复草地、羊草地和羊草割草地5种利用方式短期(4年)内土壤微生物生物量碳含量以及过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的变化,采用土壤质量指数法对不同土地利用方式下的土壤肥力质量进行定量评价,探讨基于土壤微生物生物量碳和酶活性指标的土壤肥力质量变化的原因。结果表明,土地利用方式对土壤微生物生物量碳含量、脲酶活性和蔗糖酶活性具有极显著(P0.01)的影响,而对过氧化氢酶活性和碱性磷酸酶活性没有显著影响。草地恢复明显提高了土壤微生物生物量碳的含量与土壤酶的活性,其中蔗糖酶活性增加幅度最大,4种草地利用方式的敏感性指数均大于1.94,响应最敏感,而过氧化氢酶活性的增加幅度最小,4种草地利用方式的敏感性指数均小于1.13,响应最差。苜蓿地、自然恢复草地、羊草地和羊草割草地中分别有4个、3个、2个和1个土壤微生物指标的敏感性指数大于1.5,研究区内种植苜蓿对土壤微生物指标的改善作用最大。线性与非线性土壤质量指数间具有极显著的正相关关系,表明它们均能准确的反映出土地利用变化对土壤肥力质量的影响。草地恢复显著提高了研究区内的土壤肥力质量,其中苜蓿地的土壤质量指数最高,其线性和非线性土壤质量指数分别为0.89和0.60,自然恢复草地、羊草割草地和羊草地次之,玉米地最低,其线性和非线性土壤质量指数仅为0.55和0.30。研究表明,在松嫩平原土壤条件较差的地区种植苜蓿可能是改善土壤肥力质量最佳的利用方式之一。     

亚热带稻田土壤微生物生物量碳、氮、磷状况及其对施肥的反应特点

以湖南省6个稻田长期定位监测点为对象，研究了亚热带地区稻田土壤微生物生物量碳氮磷(C、N、P)状况及其对施肥(包括化肥、秸秆还田和有机肥)的反应状况。结果表明，在相同施肥条件下，稻田土壤微生物生物量C、N、P含量(分别为310--1270、33.0--193、5．9--28mg／kg土)明显高于报道的旱作土壤的含量，说明稻田有较好的土壤微生物生物量维持能力。各监测点土壤微生物生物量C、N、P含量及其对施肥的反应存在很大的差异。施化肥(NPK)对半数监测点的土壤微生物生物量C、N、P含量影响不大，秸秆还田或施用有机肥则均有明显提高，但各监测点的提高幅度差别很大。尽管如此，增加新鲜有机物的投入(如秸秆还田和施有机肥)是提高稻田土壤微生物生物量及其对养分的固持能力的主要途径。土壤微生物生物量C、N、P平均占土壤有机C、全N和全P的2．9％、3．6％和2．1％，且受施肥的影响较小。     

上海典型植物群落冬季土壤呼吸特征及其影响因子

采用开放式呼吸测定系统研究了上海典型绿地13类植物群落的冬季土壤呼吸速率及其影响因子.结果表明:不同植物群落之间的土壤呼吸存在差异,土壤呼吸速率的大小变化趋势为草＞乔＞灌,其中黑麦草草坪的呼吸速率最高,为.1.903±0.311μmol·m-2·s-1.人为干扰或植物生长习性不同影响植物群落的土壤呼吸,而影响植物群落土壤呼吸的环境因子主要有10 cm土温、5 cm土温、土壤有机质含量、大气CO2浓度和温度,它们与土壤呼吸速率的相关系数分别为0.632、0.389、0.328、0.137和0.135,结构主因子的累积贡献率达77.0%;其中10 cm土温是影响植物群落土壤呼吸的主导因子,它与土壤呼吸速率之间呈指数显著正相关.研究城市中不同植物群落的土壤呼吸特征对指导城市绿化和提高城市生态环境质量有借鉴作用.     

低质量分数Pb对冬小麦幼苗根微域土壤酶活性、微生物量C及土壤呼吸的影响

通过土壤盆栽试验,研究不同w(Pb)(0、50、120、180、230mg/kg)对冬小麦幼苗期根微域土壤酶活性、土壤微生物量C和土壤呼吸强度的影响。结果表明,在小麦幼苗期,Pb对土壤脱氢酶产生极显著(P<0.01)抑制作用,对脲酶、碱性磷酸酶和转化酶的抑制作用相对较弱,对多酚氧化酶的影响表现为激活-抑制-激活的作用,土壤酶活性对Pb的敏感程度为脱氢酶>脲酶>转化酶>多酚氧化酶>碱性磷酸酶;麦苗生长24d时,土壤微生物量C和土壤呼吸强度与未处理土壤相比有所增加,随后则降低,土壤代谢商与土壤微生物量C的变化趋势相反;土壤w(Pb)在低于国家"土壤环境质量标准"规定的Ⅱ类土壤环境基准值时仍会显著影响冬小麦幼苗根微域土壤生理生化功能。     

Zn、Pb与草甘膦复合污染土壤的微生物生态效应

土壤微生物生物量碳及酶活性是表征土壤质量的重要生物学指标.采用培养实验,研究了重金属Zn、Pb与草甘膦复合污染对这些生物学指标的影响.结果表明:培养期前后相比,土壤微生物生物量碳及过氧化氢酶、脲酶活性普遍降低,而转化酶活性普遍增加;Zn、Pb与草甘膦对微生物生物量碳和酶活性的影响在复合污染作用中与单独作用时差异较大;在复合污染条件下,Zn对微生物生物量碳、过氧化氢酶活性及转化酶活性均表现为负效应,而对脲酶活性则表现为一定的正效应;Pb对微生物生物量碳、过氧化氢酶活性及脲酶活性的影响为正效应,尤其对过氧化氢酶激活作用显著,其对转化酶则表现为负效应.在三者中,草甘膦对微生物生物量碳与酶活性的影响最大,尤其对过氧化氢酶表现为极显著抑制作用;Zn、Pb、草甘膦对土壤微生物生物量碳与酶活性的效应大小顺序为:草甘膦,Pb,Zn.     

施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性变化特征

以小麦-玉米轮作试验为研究对象,探究了施用不同量生物炭对塿土土壤生物活性动态变化的影响。生物炭用量设5个水平:B0(0 t·hm-2)、B20(20 t·hm-2)、B40(40 t·hm-2)、B60(60 t·hm-2)和B80(80 t·hm-2),氮磷钾肥均作基肥施用。结果表明:生物炭可显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶和玉米收获后碱性磷酸酶活性,但对蔗糖酶和小麦季碱性磷酸酶活性影响不显著,且显著提高土壤酶指数;提高土壤微生物量碳氮含量,用量为80 t·hm-2时效果最显著,但降低土壤微生物量碳氮比;显著增加土壤三大类微生物类群的数量,增幅随其用量的增加而增加。动态变化显示,越冬期的土壤微生物量碳氮含量最低,但微生物量碳在拔节期出现高峰,而土壤微生物量氮在返青期出现高峰,与作物生育旺盛时期一致;显著减少微生物量碳和微生物量碳氮比的季节波动。施用生物炭可显著改善土壤微生物和酶活性,土壤酶指数为土壤酶活性的综合表征,可全面反映土壤酶活性对生物炭的响应特征,能够作为一种土壤质量评价方法。     

抗生素土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量的影响

【目的】探明四环素类抗生素土霉素在小麦根际的微生态效应。【方法】通过根箱模拟栽培法,研究了土霉素对小麦烟农21(对土霉素不敏感品种)和核优1号(对土霉素敏感品种)根际土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶4种酶活性以及微生物生物量的影响。【结果】(1)土霉素处理能够显著降低小麦核优1号根区、近根区和远根区土壤脲酶、蔗糖酶(根区除外)、磷酸酶和过氧化氢酶活性,而只显著降低了小麦烟农21根区、部分近根区和远根区相应的土壤酶活性。(2)土霉素能够显著增加小麦根际土壤微生物生物量氮的含量,且其影响作用随着距根表距离的增加呈逐渐增加的趋势,就小麦品种而言,土霉素对烟农21的影响大于核优1号。土霉素显著降低了小麦根际的微生物生物量碳的含量以及微生物生物量碳氮比,且随着距根表距离的增加,其影响作用逐渐减弱,就小麦品种而言,土霉素对烟农21根际土壤微生物生物量碳的影响小于核优1号。【结论】土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量是有影响的,且存在基因型差异。如就土壤酶活性而言,土霉素对耐性品种的影响弱于敏感品种。     

不同耕作方式对土壤微生物量和土壤酶活性的影响

采用大田试验,研究了不同耕作方式对土壤微生物量及酶活性的影响,结果表明:不同耕作方式对土壤微生物量和土壤酶活性有显著的影响.与常规耕作相比,免耕、沟播显著提高了土壤的微生物量碳和氮的含量,以及土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性;而套作显著降低了土壤的微生物量碳和氮的含量,以及土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性.土壤有机物质输入量少,土壤耕作是套作土壤微生物量和土壤酶活性低的主要原因.     

甲咪唑烟酸对水稻田土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

【目的】监测除草剂甲咪唑烟酸对稻田土壤可培养微生物数量、除草剂耐受菌数量及土壤酶活性 的影响,为施用除草剂对农田土壤生态的影响提供参考依据。【方法】采用平板计数法监测水直播和旱直播模 式稻田土壤可培养微生物及除草剂耐受菌数量。土壤脲酶活性采用苯酚钠 - 次氯酸钠比色法测定,土壤磷酸酶 活性采用磷酸苯二钠比色法测定,过氧化物酶活性采用邻苯三酚 - 乙醚提取法测定,土壤过氧化氢酶活性采用 高锰酸钾滴定法测定。【结果】在种植一茬水稻后,水直播模式甲咪唑烟酸除草处理土壤过氧化物酶活性显著 提升 30%,旱直播模式甲咪唑烟酸除草处理脲酶活性显著提升 136.2%,酸性磷酸酶活性显著提升 9.6%。两种直 播模式甲咪唑烟酸除草处理较人工除草处理真菌总数差异不显著。水直播模式甲咪唑烟酸处理细菌总数及除草 剂耐受细菌数量分别下降 28.7%、29.5%,放线菌总数下降 2 4.2%,除草剂耐受放线菌数量下降 40.7%;旱直播 模式甲咪唑烟酸处理对细菌影响不大,放线菌总数下降 26.7%,除草剂耐受放线菌数量下降 45.9%。【结论】水 直播模式施用甲咪唑烟酸能够有效提升稻田土壤过氧化物酶活性,旱直播模式施用甲咪唑烟酸能够有效提升土 壤酸性磷酸酶和脲酶的活性。水直播模式施用甲咪唑烟酸会抑制土壤细菌的生长;无论是水直播模式还是旱直 播模式,施用甲咪唑烟酸都会抑制土壤放线菌的生长。     

吡嘧磺隆二氯喹啉酸对土壤呼吸强度和酶活性的影响

采用室内模拟试验方法,研究了除草剂吡嘧磺隆、二氯喹啉酸对土壤呼吸强度和酶活性的影响。研究结果表明,吡嘧磺隆和二氯喹啉酸使用后均能刺激土壤呼吸作用,抑制土壤过氧化氢酶活性,抑制中性磷酸酶活性随后又产生一定刺激作用;吡嘧磺隆、二氯喹啉酸抑制土壤转化酶活性,在培养前期轻微刺激土壤脲酶活性而后又表现为抑制作用。     

水曲柳混交林与次生林土壤微生物量与酶活性特征

以天然次生林和人工营造的水曲柳-落叶松(水落)、水曲柳-云杉(水云)和水曲柳-红松(水红)混交林为研究对象,测定了4种林型的土壤微生物量和酶活性。结果表明:次生林和水云混交林土壤中微生物量碳、氮质量分数均高于水落和水红混交林,土壤微生物磷质量分数也表现为水红混交林最低,但是土层深(H)0≤H10 cm土壤微生物量碳质量分数/总碳质量分数和土壤微生物量氮质量分数/总氮质量分数表现为水红混交林最高,水落混交林最低的趋势。土层0≤H10 cm土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均表现为水红混交林最低的趋势。各林型土壤微生物量质量分数与土壤酶活性之间均呈显著正相关关系,且与土壤全碳、全氮、全磷、铵态氮质量分数也呈显著正相关。总之,次生林、水云和水落混交林由于较低的林分密度和较高的阔叶树比例,土壤生物活性较高,而水红混交林则相反。     

莫莫格湿地土壤微生物量碳动态及与酶活性的关系

以莫莫格国家级自然保护区内泥炭沼泽土、沼泽化草甸土和草甸土3种类型土壤为对象,研究不同深度土层中土壤微生物量碳的动态变化及其与土壤酶活性之间的关系,为土壤碳转化循环过程的研究提供基础。结果表明:与泥炭沼泽土和草甸土比较,沼泽化草甸土壤微生物量碳最低。湿地土壤微生物量碳随土层深度的增加而逐渐降低,且垂直变化非常明显。泥炭沼泽土壤微生物量碳季节变化大于草甸土。湿地土壤酶活性随着土层加深呈下降趋势,且垂直变异显著。Fe2O3还原酶、蔗糖酶、酸(中)性磷酸酶均与湿地土壤微生物量碳呈显著正相关性。