秦岭辛家山不同林分土壤活性有机碳的季节性分布特征

为森林土壤碳库动态和调控机理提供依据,比较分析秦岭辛家山林区云杉(Picea asperata Mast.)、红桦(Betula albosinensis)和灌木林3种典型林分土壤0～60cm剖面(0～10cm、10～20cm、20～40cm和40～60cm)和不同季节有机碳(SOC)[微生物量碳(MBC)、易氧化碳(EOC)和可溶性碳(DOC)]的分布特征。结果表明:1)红桦林土壤EOC、DOC和MBC含量显著高于云杉林和灌木林;2)3种林分土壤EOC、DOC和MBC含量均在土壤剖面0～10cm达最大值,且随着土层的加深而减少;3)森林土壤MBC、EOC和DOC含量具有明显的季节动态,3种林分的EOC均在秋季最高,冬季最低;DOC在秋季最高,春季最低;MBC在夏季最高,冬季最低;4)3种林分中土壤有机碳与EOC、DOC和MBC呈极显著正相关,云杉林的DOC和MBC,红桦林的EOC和MBC,灌木林的MBC与土壤温度呈显著正相关;除红桦林MBC与SWC不相关外,3种林分的EOC、DOC、MBC和SWC呈显著正相关。林区土壤活性有机碳的季节性变化不仅与林分类型相关,同时受土壤温度和含水量的影响。     

秦岭辛家山不同林分土壤酶活性的剖面分布特征

土壤酶是土壤生态系统的重要组成成分,在土壤物质循环和能量交换过程中发挥着重要作用。调查了秦岭辛家山林区红桦（纯林）、云杉（纯林）和灌木3种天然次生林,分析了不同土层（0~10、10~20、20~40 cm和40~60 cm）β-1,4-木糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性的分布状况,并采用相关分析法分析了4种酶活性与土壤养分的相关关系。结果表明:1）红桦林土壤β-1,4-葡糖苷酶和β-1,4-木糖苷酶活性均高于云杉林和灌木林,云杉林土壤纤维素二糖水解酶活性高于红桦林和灌木林,而灌木林土壤β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性高于云杉林和红桦林;2）除云杉林的纤维二糖水解酶外,3种林分土壤β-1,4-葡糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纤维素二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性均在0~10 cm达到最大值,且随着土层的加深而减少;3）相关分析表明,3种林分类型β-1,4-葡糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纤维素二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性均与土壤SOC、EOC、DOC和MBC显著正相关。表明酶活性在土壤的剖面变化不仅受到林分类型的影响,土壤养分含量同样是影响其分布的重要因素。     

秦岭2种林分土壤性质的季节性变化对细菌群落多样性和组成的影响

研究秦岭山区2种林分土壤性质的季节性变化对土壤细菌群落多样性和结构特征影响,为该区生态恢复及物质循环提供理论依据。以云杉林和红桦林土壤为对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术初步探讨了这2种林分不同季节土壤细菌多样性（Chao1指数和Shannon指数）和群落组成,并采用相关分析和冗余分析（RDA）等方法,探讨了土壤性质,包括pH、土壤温度、土壤含水量（SWC）、土壤有机碳（SOC）、可溶性有机碳（EOC）、微生物生物量碳（MBC）和易氧化有机碳（DOC）对土壤细菌多样性和群落的影响。结果表明:1）2种林分土壤细菌Chao1指数和Shannon指数具有明显的季节性变化特征,夏季最高,冬季最低,春季和秋季居中。2）2种林分土壤中酸杆菌门、拟杆菌门和变形菌门为优势菌门,酸杆菌门相对丰度在秋季最大,冬季最低,而拟杆菌门相对丰度则相反,在冬季达到最大值,秋季最低。3）相关分析表明,细菌多样性与温度负相关,与土壤pH、SWC、SOC、EOC、DOC和MBC含量正相关。4）RDA分析结果表明,SWC是影响真菌群落组成季节性变化的主要因素,其次是EOC和SOC含量。这些研究结果表明,秦岭林区土壤细菌群落多样性及群落组成的季节性变化是土壤养分及土壤环境因素（温度和含水量）共同作用的结果。     

秦岭辛家山典型植被类型土壤活性有机碳分布特征

为探究秦岭辛家山林区不同植被类型土壤有机碳及活性组分分布特征,调查采集秦岭辛家山林区云杉林、灌木林、红桦林、锐齿栎林和落叶松林不同土层土壤样品,比较分析5种植被下土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)和易氧化碳(ROC)。结果表明,1)林区高海拔地区SOC显著高于低海拔地区,高海拔地区0~60cm各土层SOC灌木林云杉林红桦林,同处低海拔地区的落叶松林SOC大于锐齿栎林;2)土壤DOC和MBC总体表现出高海拔地区高于低海拔地区,云杉林MBC和灌木林ROC均高于相同土层的其他植被类型,高海拔区域各土层不同植被类型ROC表现为灌木林云杉林红桦林,低海拔区域各土层ROC表现为落叶松林锐齿栎林;3)各植被类型DOC/SOC均随土层深度的加深而增大,ROC/SOC均随土层深度的加深而减小,而MBC/SOC在土壤剖面上的规律因植被类型不同而异;4)SOC、DOC、MBC、ROC、全氮(TN)和土壤含水量之间均存在极显著正相关关系,土壤有机碳及其活性组分与容重和pH之间表现为极显著负相关性。研究表明辛家山林区高海拔地区SOC显著高于低海拔地区,处于高海拔地区的灌木林针叶林阔叶林,同一海拔梯度下针叶林SOC大于阔叶林,林区有机碳活性组分受海拔、植被、土壤含水量、容重和pH等多种因素的共同影响,能够较为灵敏的反映外界环境的改变和有机碳库的变化。     

不同果农复合模式土壤酶活性特征研究

选取皖北地区5 种典型的果农复合模式即苹果+银杏苗P*Y苹果+石榴苗P*S苹果+桃苗P*T 苹果+白术P*B苹果+辣根P*L以纯林模式为对照,对不同模式土壤酶活性的特征进行研究结果表明与纯林 模式相比,不同果农复合模式土壤酶活性均有所提升,其中以P*Y,P*B 两种模式效果最好,不同模式土壤酶活性具 有明显的空间分布特征,土壤蔗糖酶、脲酶及蛋白酶活性均随土层深度的加深呈不断降低的趋势,过氧化氢酶活性 则随土层深度的加深不断升高,土壤酶活性具有明显的季节特征,其中蔗糖酶、脲酶及蛋白酶均在夏季活性最高过 氧化氢酶活性最大值则出现在秋季。     

秦岭山区典型人工林土壤酶活性、微生物及其与土壤养分的关系

【目的】研究人工纯林和混交林土壤中养分、微生物数量和酶活性的分布特征及三者的关系,为合理治理、改造人工纯林提供理论依据。【方法】在秦岭山区,对典型人工油松(Pinus tabulaeformis)、落叶松(Larixkaempferi)、锐齿栎(Quercus alienavar.acuteserrata)、灰楸(Catalpa fargesii)纯林及各混交林土壤的酶活性和微生物数量及土壤养分进行了定位监测。【结果】针阔混交林可提高土壤全N、速效N、全P和有机质含量;混交林土壤转化酶、脲酶活性平均值较人工纯林分别提高了16.66%和53.76%,针阔混交林土壤微生物总量平均值较针叶纯林提高95.87%,其中细菌数量提高幅度为104.47%,达显著性差异水平(P<0.05);土壤转化酶与脲酶、过氧化氢酶三者之间的相关性均达到显著水平(r<0.05),并与土壤细菌数量及土壤基本养分(全N、速效N、速效K和有机质含量)的相关性均达到显著或极显著水平;土壤放线菌与土壤全N、速效N、有机质含量和pH之间的相关性达到显著或极显著水平。【结论】针阔混交林能够显著提高土壤养分含量,并有利于提高土壤微生物数量及土壤微生物的再分配;土壤微生物数量及土壤酶活性能够及时反映土壤养分的变化趋势。     

不同土层土壤酶活性对重金属汞和镉胁迫的响应

通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度Hg、Cd单-胁迫及Hg+Cd复合胁迫对不同土层(0～20 cm和20～40 cm)土壤脲酶、过氧化氧酶和转化酶活性的影响.结果表明,不同土壤酶对Hg和Cd胁迫的响应并不一致,Hg对土壤脲酶和转化酶的影响较大,Cd对过氧化氢酶的作用更显著.转化酶对Hg、Cd胁迫的响应因处理浓度不同而表现为抑制或激活作用.相关分析显示,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg+Cd污染程度的生化监测指标;而过氧化氢酶活性可以作为Cd污染的指标.同一重金属浓度胁迫下,0～20 cm土层的土壤酶活性明显高于20～40 cm土层的土壤酶活性.Hg、Cd胁迫对0～20 cm土壤脲酶和过氧化氢酶的抑制作用小于20～40 cm相应土壤酶活性,高浓度Hg和低浓度Cd对0～20 cm土壤转化酶表现为抑制作用,而对20～40 cm土壤转化酶却表现为激活作用.     

秦岭辛家山林区锐齿栎林水源涵养功能的若干特点

通过2年对秦岭辛家山林区锐齿栎林的初步研究,结果表明该林分在水源涵养功能方面有以下特点:锐齿栎林下的穿透降水量分布极不均匀,变异系数为17.5～43.5％;在一次性降水过程中,林冠对降水的最大截持能力为3.8～8.5mm,并随林木的生长发育时期有所变化;林下枯枝落叶层的最大持水率为419～430％,对一次降水的有效蓄留能力为4.6～5.2mm;林地0～60cm土壤的有效蓄水量为605.4～667.8t/ha,是锐齿栎林生态系统中最大的水分贮存器和调节器;锐齿栎林林冠层、枯枝落叶层和土壤层对一次降水的最大调节能力为68.9～80.1mm,加之林地土壤有6.1～8.8mm/min的下渗率,因此锐齿栋林下很少出现地表径流。     

小秦岭金矿区不同污染方式土壤剖面上重金属含量分布特征

小秦岭某金矿区由于矿业活动导致农田土壤重金属污染严重.本文选择了农业生产型、大气降尘型、河水灌溉型、矿业污水灌溉型、尾矿渣淋溶型等5类污染方式的典型土壤剖面,研究了垂向上重金属元素含量的分布特征、影响深度及程度.结果表明,不同污染方式条件下,土壤剖面上Hg、Pb、Cd、Cu、Zn综合污染程度以矿业污水灌溉型最为严重,且重金属淋溶下渗能力最大,其次为尾矿渣淋溶型.同一污染方式条件下,Hg的污染程度最为严重.60 cm深度内,污水灌溉土壤中Hg的含量均值为10.778mg·kg-1,其次是大气降尘型2.536 mg·kg-1和河水灌溉型1.766 mg·kg-1.所有土壤剖面上重金属元素不同程度累积污染超标深度达60 cm,因而仅仅采取就地深翻方式治理耕作层土壤污染,无法达到目的,这一结论为矿区耕作层土壤污染治理提供了科学依据.     

秦岭南坡火地塘林区华北落叶松人工林土壤酶活性研究

为了揭示华北落叶松人工林潜在的地力衰退趋势,分别采集秦岭南坡火地塘林区华北落叶松人工林林地不同土层和距样树主干不同距离处的土样,并以天然草地不同层次土样为对照,对土样中的脲酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化物酶的活性进行了分析研究。结果表明,与天然草地土壤相比,除多酚氧化酶外,华北落叶松人工林土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化物酶的活性降低,脲酶、蛋白酶、过氧化物酶、磷酸酶的活性降低幅度分别为15.2%～63.8%,13.9%～15.3%,6.6%～17.1%,1.6%～17.4%,以脲酶活性降低最为明显;在华北落叶松林内,距样树主干水平距离越近,土壤酶活性越强,反之,该酶活性越弱。     

秦岭中段太白山以北不同海拔土壤碳·氮·磷生态化学计量特征

[目的]探究秦岭中段太白山以北土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征。[方法]在秦岭中段太白山以北选取4个不同海拔梯度(1 500、1 800、2 100、2 400 m)的0～20、20～40、40～60 cm土层取样,测定分析土壤有机碳、总氮、总磷含量及变化特征,并计算分析生态化学计量特征。[结果]土壤有机碳、总氮和总磷的平均含量分别为31.72、3.36、0.29 g/kg,随着海拔增加,土壤整体的有机碳、总氮和总磷均呈先升后降趋势;土壤C/N、C/P、N/P的均值分别为9.58、94.45和10.02,随着海拔增加,土壤整体的C/N呈下降趋势,N/P呈上升趋势,C/P无明显变化;0～20 cm土层的C/P、N/P均显著高于20～40和40～60 cm土层,而海拔2 100～2 400 m处不同土层的C/N之间无显著差异,且土壤C、N之间具有较高的耦合性;在20～40和40～60 cm土层中,海拔2 100～2 400 m处的土壤C/P、N/P均高于1 500～1 800 m, 1 500～1 800 m处C/N高于其他海拔。[结论]该地区土壤养分及其化学计量特征随海拔有明显变异...     

凤阳山不同林分土壤腐殖质特征及影响因素

以浙江省凤阳山海拔1 300~1 400 m处不同林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)为对象,测定不同土层土壤基本理化性质、酶活性及腐殖质质量分数,分析土壤腐殖质特征及影响因素,为凤阳山自然保护区的土壤肥力和可持续经营发展提供理论依据。结果表明:土壤腐殖质质量分数针阔混交林最高,阔叶混交林、竹林、杉木林次之;胡敏酸质量分数针阔混交林最高,杉木林最低;富里酸质量分数针阔混交林最高,竹林最低。除磷酸酶活性随土层加深无统一规律外,4种林分脲酶活性、过氧化氢酶活性及蔗糖酶活性土壤随土层加深皆呈现降低趋势。土壤pH值、土壤密度与土壤腐殖质质量分数、胡敏酸质量分数和富里酸质量分数均呈现显著的负相关;除磷酸酶活性相关性不显著外,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、总孔隙度、毛管孔隙、非毛管孔隙与土壤腐殖质质量分数、胡敏酸质量分数和富里酸质量分数均呈现显著的正相关。凤阳山不同林分类型对土壤腐殖质特征的影响较土层深度更显著,土壤理化性质及酶活性与土壤腐殖质质量分数有着密切关系。     

秦岭火地塘林区不同林分对降雪的分配影响

秦岭火地塘林区5种林分类型对冬季降雪的影响研究表明:冬季降雪量占全年雨量的6.38～8.16％;林分拦雪量占总降雪量的19.22～48.60％;针叶林和阔叶林的最大拦雪量分别为8mm和4mm;影响林地上雪的水平分布和雪量的主要因素为林分类型和降雪量及降雪类型。     

秦岭巴山区域耕地土壤pH分布特征及其影响因素

为探讨秦岭巴山耕地土壤pH分布特征,以陕西省汉中市为研究区域,结合地统计学和GIS方法,研究了该地区耕层土壤pH分布规律及其影响因素。结果表明：区域土壤pH 4.15~8.41,平均值为6.50,整体土壤为弱酸性到中性;空间分布上表现为中部低,东部和西部高的特征;地统计分析结果表明,研究区耕层土壤pH变异函数的最优理论模型为指数模型,块金效应值为0.366,说明区域化变量的空间异质性是由随机因素和结构因素共同作用的结果,其中土壤类型、耕作制度、成土母质和海拔为主要影响因素。该研究为合理利用耕地和农业可持续发展提供了坚实的理论基础。     

秦岭北麓浅山区复绿土地土壤养分的空间分布特征

在秦岭北麓浅山区鄠邑段选择拆除违建后的复绿土地作为研究对象,测定0～1m土层土壤养分含量,分析其空间分布特征.结果表明:随土层深度加深,不同植被类型的土壤养分含量变化趋势各异.在土壤表层0～20cm,有机质、碱解氮含量在侧柏林和农田中较高;在深层土壤(40～100cm)中,则表现为农田和复绿树种高于侧柏林.土壤有效磷含...     

酸雨区不同林龄杉木林土壤酶活性季节动态

在研究酸雨区不同林龄杉木人工林土壤酶活性季节动态的基础上,进一步分析了土壤养分与酶活性的相关关系。结果表明:(1)土壤pH随土层加深而增大,养分含量及酶活性均随土层加深而减少。(2)多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性表现为成熟林高于中龄林和幼龄林,而蔗糖酶活性随林龄增加呈先增加后降低的变化趋势。(3)蔗糖酶、多酚氧化酶活性在各林龄中均为冬、春、秋季较高,夏季最低;脲酶活性为秋季最高;过氧化氢酶活性为夏季秋季春、冬季,春季与冬季差异不显著;过氧化物酶活性为秋季显著低于冬、夏、春季。(4)土壤酶活性与pH呈显著负相关,与全氮、全磷、水解性氮、有效磷、速效钾、有机质含量呈显著正相关。     

太行山南麓侧柏人工林土壤酶活性和无机氮含量分布特征

为研究人工林生态系统土壤酶活性与活性氮周转的相互关系,以太行山南麓地区15 a侧柏人工林下土壤为研究对象,对比分析不同土层土壤转化酶、脲酶活性及土壤铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）含量的季节变化特征。结果表明,土壤转化酶、脲酶活性和NH4+-N含量具有明显的季节变化特征（P<0.05）,且均在6月达到峰值;土壤转化酶、脲酶活性和NO₃^--N含量均随土层深度的增加显著降低（P<0.05）,相较于0~10 cm土层,20~40 cm的年均降幅均超过25%,呈表层富集现象;线性回归分析表明土壤转化酶和脲酶活性与NH₄⁺-N和NO₃^--N含量呈显著线性正相关关系（P<0.05）,酶活性与土壤无机氮含量的耦合作用在6月表现最强烈（P<0.05）,暗示了土壤转化酶与脲酶活性可作为催化剂间接指示有机氮向无机氮的周转能力。     

辛家山不同森林类型土壤基本化学性质研究

研究秦岭辛家山9种不同森林类型土壤基本化学性质,为进一步探讨该区森林生态系统物质循环、森林植被规划提供基础数据。选取代表性标准样地(20 m×25 m),在其内对角线布点法采集土样,分析基本化学性质。运用SPSS统计软件分析不同森林类型之间土壤养分状况,并对数据进行比较。结果表明,不同森林土壤养分,pH值都存在显著差异;3个土层(0~20、20~40、40~60 cm)下不同森林类型土壤养分和pH也存在显著差异;9种森林类型土壤pH值介于4.75~6.22之间,土壤pH多表现为表层低于下层。森林土壤有机质均为表层含量高于下层;9种森林类型中,华山松林下土壤的全效养分含量均为最低。相关分析表明:土壤全氮与有机质、碱解氮、全磷含量达到极显著正相关;碱解氮与有机质、全磷显著正相关;pH与全氮显著负相关;土壤有效磷含量与土壤全磷量相关性不显著。     

不同森林类型土壤酶活性和微生物数量特征研究

研究以油松纯林、油松-刺槐混交林和油松-栓皮栎混交林三种森林类型土壤为研究对象,采用滴定法和比色法对蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性进行研究,并用平板稀释法对细菌、真菌和放线菌数量特征进行比较分析。结果表明,三种森林类型土壤酶活性总体变化趋势表现为油松-刺槐混交林>油松-栓皮栎混交林>油松纯林;过氧化氢酶活性变化规律较为复杂,在0~20cm土壤深度过氧化氢酶活性变化趋势表现为油松-刺槐混交林>油松-栓皮栎混交林>油松纯林;在20~30cm土壤深度过氧化氢酶活性变化趋势表现为油松-栓皮栎混交林>油松-刺槐混交林>油松纯林。三种森林类型不同土壤深度土壤微生物数量变化趋势均表现为油松-刺槐混交林>油松-栓皮栎混交林>油松纯林。在三种森林类型中油松-刺槐混交林能够有效提高土壤酶活性和增加土壤微生物数量。