植被恢复模式对川西北沙化草地土壤微生物量及酶活性研究

为研究不同植被恢复模式对高寒沙化草地治理过程中土壤微生物量及酶活性的影响,以川西北高寒沙化草地为研究区,以未恢复沙化草地为对照(CK),通过野外试验与室内分析相结合的方法对围栏禁牧布设沙障恢复模式(WLCD)、围栏禁牧布设沙障撒播草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障混播燕麦草种(YMCD)3种植被恢复模式下沙化草地的土壤微生物量以及土壤酶活性的变化规律和相互关系的研究。结果表明:(1)3种植被恢复模式下土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均显著高于CK(P0.05),其中YMCD变化最显著。与CK相比,YMCD土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均增加了217.52%,725.26%,130.88%,387.78%,300.33%,192.32%;(2)随着土层的加深,微生物量碳氮、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶与硝酸还原酶活性显著减小(P0.05),尤其是0—20cm土层;(3)微生物量碳氮与多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶间呈极显著正相关(P0.01);(4)多酚氧化酶与蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),蔗糖酶与脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),脲酶与硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01);(5)研究表明土壤多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶可敏感地反映植被过程中土壤质量的变化,植被恢复措施可改善表层与深层土壤的生物学性质。     

不同菌渣配施化肥对土壤肥力和酶活性的影响

为促进菌渣肥料化利用和化肥减量增效,选用毛木耳、香菇和双孢蘑菇菌渣作为有机物料,以成都平原常规化肥施氮量为基准,设置空白处理(CK)、常规化肥(CF)、25%和50%毛木耳菌渣(APR1、APR2)、25%和50%香菇菌渣(LER1、LER2)、25%和50%双孢蘑菇菌渣(ABR1、ABR2),共8个处理,探讨不同菌渣配施化肥对土壤肥力和土壤酶活性的差异性。结果表明:菌渣配施化肥处理能有效增强土壤蔗糖酶和脲酶活性,提高土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,促进作物对氮素的积累,提高氮肥利用率和作物有效穗数,进而促产。然而菌渣C/N比(C/N＞30)、P₂O₅替代率和K₂O替代率越高,导致养分利用率下降,产量显著降低,P₂O₅和K₂O的施入对土壤和作物的正向效应不足以补偿,使其与作物产量呈显著负相关。综合来看,选用C/N比接近30的菌渣,水稻季选用50%或以下的氮肥替代率和小麦季选用25%的氮肥替代率有利于作物稳产增产。     

不同土壤湿度下平菇菌渣施用对土壤酶活性和温室气体排放的影响

【目的】菌渣被广泛认为是一种优良的植物生长基质和土壤改良剂,向土壤中施用菌渣可以提高土壤微生物活性与温室气体的排放,且土壤水分含量也可以调控菌渣对土壤酶活性与温室气体的排放。通过探究不同土壤湿度条件下平菇(Pleurotus ostreatus)菌渣对土壤酶活性的影响,以阐明不同土壤田间持水量下菌渣施用剂量-土壤温室气体排放-土壤酶活性之间的综合关系。【方法】本研究将平菇菌渣施入土壤并对土壤含水量进行调节,分析了在60%、75%、90%田间持水量条件下和菌渣添加量0.0%、2.5%、5.0%、10.0%时,菌渣添加量对土壤酶活性和温室气体排放的影响。【结果】脲酶、几丁质酶、β-葡糖苷酶与菌渣添加量呈正相关,在菌渣添加量为10.0%时活性最强,且在不同含水量下并无显著性差异。CO₂排放量与菌渣添加量呈正相关,在菌渣添加量为10.0%时排放量最高,不同土壤含水量下并为CO₂排放量其产生显著影响。N₂O排放量在菌渣添加量2.5%和无菌渣添加时与含水量呈正相关,N₂O排放量在菌渣添加量5.0%与10.0%时...     

菌渣还田对梨园土壤性状及梨果品质的影响

在7年生梨树行间进行10、12.5和15kg/m23种投料量的覆土栽培平菇试验,将出菇后的菌渣还田,以探明菌渣还田对梨园土壤性状及梨果实品质的影响。结果表明:(1)与对照相比,菌渣还田使0～40cm土层土壤容重降低7.3%～14.9%(P<0.05),土壤空隙度增加4.2%～11.5%(P<0.05),土壤总有机碳含量提高32.7%～56.0%(P<0.01),活性有机碳含量提高39.2%～92.5%(P<0.01),并提高了活性有机碳占总有机碳含量比例;(2)与对照相比,0～40cm土层细菌数量提高12.1%～47.0%,放线菌数量提高19.5%～82.8%;真菌数量68.7%～163.6%(P<0.01),微生物生物量碳氮分别提高13.4%～32.2%(P<0.01)和9.3%～37.1%;(3)土壤脲酶活性提高23.2%～47.6%(P<0.05),蔗糖酶活性提高25.7%～58.6%(P<0.01),磷酸酶活性提高14.8%～33.6%(P<0.01)、过氧化氢酶活性提高4.8%～20.2%,且随菌渣还田量的增加而增加;(4)菌渣还田使梨单果重提高9.2%～15.0%(P<0.05),硬度增加3.9%～5.3%(P<0.05),可溶性固形物含量提高11.7%～19.5%(P<0.05),可溶性糖含量提高4.2%～6.3%(P<0.05),可滴定酸含量降低3.1%～7.7%。在梨树行间按15kg/m2投料量覆土栽培平菇,还田后的菌渣可显著提高梨园0～40cm土层土壤肥力,并改善梨果实品质。     

围栏种植红柳对川西北高寒沙地土壤颗粒组成和矿质养分的影响

为了揭示川西北高寒沙地生态修复过程中土壤颗粒组成和矿质养分的积累和变化特征,以川西北围栏种植红柳生态修复年限分别为0、2、4、6和8年的沙化土地作为研究对象,并结合土壤样品的采集和室内分析化验,研究了川西北沙化土地生态修复过程中土壤颗粒组成及磷、钾养分的变化特征。结果表明,生态修复过程中沙化土地0~20 cm土层土壤全磷和全钾含量略有增加,但不同生态修复年限之间土壤全磷和全钾含量差异未达显著水平(P0.05),而20~40 cm和40~60 cm土层土壤全磷和全钾含量无明显变化特征。随着生态修复年限的增加沙化土地0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤黏粒、粉粒、速效磷和速效钾含量均呈现逐步增加的趋势,而土壤砂粒含量呈现出逐步下降的趋势,其中0~20 cm土层变化最为明显,生态修复8年后沙化土地粉粒、黏粒、速效磷和速效钾含量分别增加了66.67%、96.30%和109.82%、102.61%,而土壤砂粒含量减少了5.57%,不同生态修复年限沙化土地0~20 cm土层土壤砂粒、粉粒、黏粒、速效磷和速效钾含量差异均达极显著水平(P0.01)。20~40 cm和40~60 cm土层土壤速效磷和速效钾含量增加幅度及差异显著性不及0~20 cm土层。沙化土地植被覆盖度与土壤全磷、全钾呈显著正相关关系(P0.05),与土壤速效钾、速效磷呈极显著正相关关系(P0.01);土壤速效磷、速效钾与土壤砂粒含量呈极显著负相关关系(P0.01),与土壤粉粒和黏粒含量呈极显著正相关关系(P0.01),土壤全磷、全钾含量与土壤颗粒组成相关性未达显著水平。     

生物质改良剂对川西北地区高寒草地沙化土壤有机碳特征的影响

川西北高寒草原特殊的地理环境、气候条件以及过度人为放牧导致草地沙化问题突出。为了探讨不同生物质改良剂对高寒草地沙化土壤有机碳特征的影响,采用随机区组试验设计方法,设置3种生物质改良剂[秸秆类(JG)、菌渣类(JZ)、生物炭类(SWT)], 2个施用水平(6 t·hm?2和18 t·hm?2),以空白处理(CK)为对照,研究高寒草地沙化土壤总有机碳、活性有机碳和呼吸特征的变化。结果表明:1)施用生物质改良剂显著提高了土壤有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)和易氧化有机碳(EOC)含量,且提高效果随改良剂施用量的增加而增强。与CK相比,JG、JZ、SWT处理0～10 cm TOC含量分别平均提高60.66%、39.22%、34.99%,且JG处理显著高于JZ和SWT处理; MBC含量在0～10 cm则表现为JZJGSWTCK,且处理间差异达显著水平; EOC含量表现为JG处理最高,在0～10 cm、10～20 cm土层处分别比对照提高108.82%、79.26%。2)不同生物质改良剂处理中, EOC/TOC表现为JGJZSWTCK,MBC/TOC表现为JZJGSWTCK,且不同处理间差异显著。3)施用不同改良剂均显著提高了土壤呼吸速率,且随改良剂施用量的增加,土壤呼吸速率显著增加。与CK相比,施用6 t·hm?2的JG、JZ、SWT的土壤呼吸速率平均提高103.42%、86.31%、18.83%, JZ和JG处理的土壤呼吸速率显著高于SWT和CK处理。相关性分析表明,土壤水分与土壤呼吸速率呈显著正相关关系, TOC、MBC以及EOC与土壤呼吸速率呈极显著正相关关系。4)施入不同改良剂均显著提高了土壤呼吸总量、土壤微生物呼吸总量和净生态系统生产力(NEP值),均表现出较强的碳汇潜力, JG处理的NEP值较JZ和SWT处理分别显著提高56.45%和122.12%,且各处理间差异显著,说明秸秆改良剂具有较高的碳汇强度。该研究可为川西北藏区补充完善高寒草地沙化土壤制定科学有效的土壤碳调控管理措施提供依据。     

冀西北栗钙土有机碳、酶活性及土壤呼吸强度特征研究

土壤有机碳(质)水平的高低是评价土壤肥力高低的重要指标之一,如何提高土壤有机碳(质)研究一直是国内外土壤科学工作者关注的课题。近年来,随着全球环境变化对陆地生态系统的影响,土壤有机碳逐渐成为公众和科学界关注的热点[1]。研究陆地碳循环机制及其对全球变化的响应,是预测大气CO2含量及气候变化的重要基础,这已引起科学界的高度重视[2]。目前,有关土壤碳循环研究主要集中在大气CO2浓度升高对土壤酶活性、有机物料分解、土壤微生物、土壤有机质、腐殖质组成、农作物养分利用、植物生长、光合作用、根系生长及其分泌物等生理生态方面的影响[3～12],以及施肥对农田土壤碳循环、微生物及酶活性的影响[13～16],     

定位施用菌渣对稻田土壤团聚体中碳氮含量的影响

研究定位施用菌渣对稻田土壤团聚体中碳、氮含量的影响,对菌渣的合理利用和农业的可持续发展具有一定的意义,同时可为揭示施用菌渣对稻田土壤肥力形成及演变的影响提供理论依据。本研究通过采集不同菌渣用量处理土壤,分析了稻田施用菌渣下土壤总有机碳和全氮及各粒级团聚体中碳、氮含量的变化,得出了各级团聚体对土壤有机碳和全氮的贡献率。结果表明:施用菌渣各处理土壤总有机碳含量较对照提高4.07%~15.71%(P0.05),其中,中量和高量菌渣处理土壤总有机碳含量分别为13.27 g/kg和12.81 g/kg。施用菌渣各处理土壤全氮含量较对照提高1.75%~8.61%(P0.05),其中,中量和高量菌渣处理土壤全氮含量分别为1.47 g/kg和1.43 g/kg。总体而言,各处理中1.0 mm的各级土壤团聚体中碳、氮含量显著高于其他粒径团聚体,碳、氮主要分布在较大粒级团聚体上。不同处理各粒级团聚体分离的碳、氮回收率分别为77.05%~87.36%、77.66%~89.68%,说明获得的各粒级团聚体有机碳和全氮含量分布的结果是相对可靠的。由此,菌渣的施用提高了稻田土壤水稳性大团聚体中碳、氮的含量,其是改善土壤团粒结构,提高稻田土壤生产力的有效措施。     

添加木醋液对沙地土壤微生物生物量和酶活性的影响

[目的]探讨沙地添加木醋液后土壤微生物生物量和酶活性的变化,为沙地土壤生物学质量的改良提供理论依据。[方法]采用盆栽植草培养法,以添加自来水为对照,对沙地添加不同稀释倍数(200,150,100,50,20)木醋液后的土壤可溶性有机碳、氮和酚,土壤微生物生物量碳氮以及土壤酶活性进行研究。[结果]向沙土添加木醋液可以显著降低土壤pH值,显著提高土壤易氧化碳、土壤水溶性碳氮、土壤可溶性酚以及无机氮的含量。在添加木醋液稀释高于50倍范围内,随木醋液稀释倍数降低,土壤微生物生物量碳氮增加以及β-糖苷酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性提高。添加稀释20倍的木醋液,导致土壤微生物生物量碳氮以及β-糖苷酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性有所降低。在高于20的稀释倍数范围内,随着施用木醋液稀释倍数的降低,α-糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶和酚氧化酶的活性有显著增加的趋势。[结论]添加不同稀释倍数的木醋液会影响沙地土壤微生物生物量和酶活性。     

沼渣有机无机复混肥对土壤养分含量和酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同沼渣有机无机复混肥对土壤养分及酶活性的影响。结果表明:与无机肥处理相比,沼渣有机无机复混肥处理土壤有机质、全氮和有效磷含量分别提高了12.4%~26.3%、0.1%~10.3%、10.1%~30.1%,且以秸秆沼渣有机无机复混肥效果较好。有机肥处理对提高土壤过氧化氢酶活性效果显著,而沼渣有机无机复混肥处理对提高土壤脲酶活性效果较好。     

不同沙生植被土壤酶活性分异特征研究

以毛乌素沙地南缘陕西省榆林沙生植物园9种主要沙生植被为研究对象,选取沙裸地为对照,分析了土壤养分和土壤酶活性的分异特征,并在此基础上提出土壤酶综合评价指数(SEI),进一步分析其变化过程。结果表明,沙裸地种植植被后土壤养分得到显著改善,土壤酶变化明显,表现为蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性总体呈升高趋势,多酚氧化酶有所降低;不同植被类型对不同酶活性的改善作用表现出较强的异质性;相关性分析表明土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性之间具有较强的相关性,并和有机质、全氮和碱解氮相关性较高;SEI在沙裸地种植植被后显著增加,增幅从大到小依次为刺槐林和樟子松、花棒、油松、臭柏、白柠条、小叶杨、沙蒿,踏郎和沙裸地没有显著差异。综合以上结果说明从酶学角度分析认为在毛乌素沙区治沙过程中优先选取刺槐、樟子松、花棒、油松和臭柏等物种。     

菌渣还田对稻田土壤养分动态变化的影响

为探讨菌渣还田对土壤肥力的影响,在大田试验条件下,研究不同菌渣(F)与化肥(C)配施对水稻生育期内土壤养分含量动态变化的影响。结果表明:在水稻的整个生育期内,菌渣与化肥配施能够明显提高土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,其中处理C100F100对土壤有机质的积累、提高土壤有效磷和速效钾水平作用最强,处理C100F50次之;处理C100F50提高土壤碱解氮的能力最大。综合考虑,在本试验条件下,处理C100F50可维持较高的土壤肥力,节约化肥施用及降低成本,实现废弃菌渣还田资源化合理利用。     

有机碳土壤改良剂对风沙土改土效应的影响

[目的]合成有机碳土壤改良剂,为河西内陆灌区制种玉米产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省张掖市甘州区的风沙土,采用田间试验方法,进行有机碳土壤改良剂对风沙土改土效应研究。[结果]有机碳土壤改良剂施用量与风沙土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效养分、微生物数量、酶活性和玉米产量呈正相关关系;与体积质量、pH值呈负相关关系。施用有机碳土壤改良剂与传统化肥比较,风沙土体积质量、pH值、Hg,Cd,Cr和Pb分别降低8.46%,4.87%,17.95%,27.78%,15.75%和18.03%;总孔隙度、团聚体、持水量、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加8.15%,23.98%,8.15%,3.16%,0.10%,2.13%和1.18%;真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和玉米施肥利润分别增加59.18%,41.75%,23.28%,57.09%,13.54%,10.71%和2 180.40元/hm2。[结论]施用有机碳土壤改良剂,能有效地改善风沙土理化性质和生物学性质,提高玉米产量。     

生物炭还田对植烟土壤活性有机碳及酶活性的影响

为探索不同来源的生物炭及其还田方式对连作植烟土壤的改良效果,以四川盐源红壤为研究对象,通过田间试验研究了不同生物炭类型(玉米秸秆生物炭YM、油菜秸秆生物炭YC)配合不同还田方式(条施、穴施、条施+穴施)下,土壤有机碳组分和土壤酶活性在烤烟不同生育期的变化特征.结果 表明,生物炭类型和还田方式显著改变了土壤总有机碳(TO...     

放牧对植物群落特征和土壤微生物及酶活性的影响

[目的]探讨放牧对羊草群落和贝加尔针茅群落的影响,为草原土壤的保护和草原自然保护区建设提供科学依据。[方法]以呼伦贝尔草甸草原为样地,采用野外调查和实验室分析相结合的方法。[结果]在放牧干扰下,以羊草为建群种的群落所受的影响比贝加尔针茅群落小,植物群落盖度、高度和Simpson指数明显高于贝加尔针茅群,物种多样性更丰富,生长情况相对更好。羊草草原土壤全氮、全磷和有机质含量高于贝加尔针茅草原土壤。各放牧区土壤微生物数量均表现为:细菌放线菌真菌;垂直分布为0—10cm10—20cm;土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性、全N,全P和有机质等0—10cm土层的均高于10—20cm。相关分析表明,植物群落α多样性与土壤微生物数量、土壤酶活性、全N,全P和有机质等呈显著正相关。[结论]适度放牧有助于提高草甸草原羊草群落和贝加尔针茅群落α多样性、土壤微生物数量和土壤酶活性。两个群落相比较,羊草群落更适合放牧。     

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.     

毛乌素沙地飞播造林植被恢复过程土壤酶活性的变化

以内蒙古自治区毛乌素沙地飞播造林地为对象,研究了不同植被恢复年限样地土壤酶活性的变化。结果表明:经过17 a的植被恢复,土壤表层（0—10 cm）脲酶、蔗糖酶和磷酸酶显著增加,土壤过氧化氢酶活性在植被恢复初期上升趋势明显;土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性与土壤养分之间有一定的正相关性,而这种相关性在土壤表层（0—10 cm）中要强于中下层（10—40 cm）;土壤表层（0—10 cm）土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶三种水解酶之间呈极显著相关（p < 0.01）。表明毛乌素沙地飞播造林植被恢复过程中土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性的增强和土壤养分的改善相互促进,土壤酶活性能在一定程度上能反映沙地植被恢复过程中土壤肥力水平,沙地表层土壤中氮素的转化、多糖的转化和有机磷的转化之间关系密切并且相互影响。